WO2018147607A1 - 무선 통신 시스템에서 신호를 송신 또는 수신하기 위한 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 신호를 송신 또는 수신하기 위한 방법 및 이를 위한 장치 Download PDF

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WO2018147607A1
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이상림
이호재
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엘지전자 주식회사
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    • H04W72/20—Control channels or signalling for resource management
    • H04W72/21—Control channels or signalling for resource management in the uplink direction of a wireless link, i.e. towards the network

Definitions

  • the present invention relates to a wireless communication system, and more particularly, to a method for transmitting or receiving a signal on a contention basis and an apparatus therefor.
  • next-generation communication systems e.g., 5G or New RAT
  • Scenarios under discussion include Enhanced Mobile BroadBand (eMBB), Ultra-reliable Machine-Type Communications (uMTC) and Massive Machine-Type Communications (mMTC).
  • eMBB is a next generation mobile communication scenario having characteristics such as high spectrum efficiency, high user experience data rate, and high peak data rate.
  • uMTC is a next-generation mobile communication scenario with characteristics such as Ultra Reliable, Ultra Low Latency, and Ultra High Availability. For example, V2X, Emergency Service, Remote Remote Control and the like.
  • the mMTC is a next generation mobile communication scenario having characteristics of low cost, low energy and short packet, massive connectivity, and the like, and may include, for example, IoT.
  • the uMTC service has very limited OTA Latency Requirement, high mobility and high reliability (eg, OTA Latency ⁇ 1 ms, Mobility> 500 km / h, BLER ⁇ 10 -6 ).
  • New RAT new radio access technology
  • An object of the present invention is to provide a method and apparatus therefor for more accurately and efficiently performing competition-based signal transmission and reception.
  • a method for transmitting an uplink signal by a terminal comprising: receiving a scheduling request (SR) resource information and data resource information from a base station; Transmitting an SR through any one of UE-wise SR resources and group-wise SR resources allocated through the SR resource information; And repeatedly transmitting uplink data through a plurality of resource regions allocated through the data resource information, wherein the terminal-unit SR resource is allocated to one resource region set consisting of N resource regions. At least one group-unit SR resource may be allocated to each resource region.
  • SR scheduling request
  • a method for receiving an uplink signal by a base station includes: transmitting a scheduling request (SR) resource information and data resource information to a terminal; Receiving an SR through one of a UE-wise SR resource and a group-wise SR resource allocated through the SR resource information; And repeatedly receiving uplink data through a plurality of resource regions allocated through the data resource information, wherein one terminal-unit SR resource is allocated for each one resource region set composed of N resource regions. At least one group-unit SR resource may be allocated to each resource region.
  • SR scheduling request
  • Terminal for transmitting an uplink signal in a wireless communication system according to another aspect of the present invention, a transmitter; receiving set; And receiving scheduling request (SR) resource information and data resource information from a base station using the receiver, and using a transmitter, UE-wise SR resources and group-units allocated through the SR resource information. and a processor for transmitting an SR through any one of (group-wise) SR resources and repeatedly transmitting uplink data through a plurality of resource regions allocated through the data resource information using the transmitter.
  • One unit SR resource may be allocated to each resource region set consisting of N resource regions, and at least one group unit SR resource may be allocated to each resource region.
  • a base station for receiving an uplink signal in a wireless communication system includes a transmitter; receiving set; And transmitting scheduling request (SR) resource information and data resource information to the terminal using the transmitter, and using the receiver, UE-wise SR resources and group-units allocated through the SR resource information. and a processor for receiving an SR through any one of (group-wise) SR resources and repeatedly receiving uplink data through a plurality of resource regions allocated through the data resource information.
  • One group may be allocated for each set of N resource regions, and at least one group-unit SR resource may be allocated for each resource region.
  • the terminal may select one of the UE-unit SR resource and the group-unit SR resource based on a generation time of the uplink data.
  • the terminal When the terminal selects the terminal-unit SR resource and transmits the SR, the terminal may start repetitive transmission of the data from the start point of the one resource region set.
  • the terminal When the terminal selects the group-unit SR resource and transmits the SR, the UE repeatedly starts transmitting the data from the resource region associated with the group-unit SR resource to which the SR is transmitted within the set of one resource region. can do.
  • the terminal may include a non-staggering mode in which the start and end time points of the repeating transmission coincide with the start and end time points of the first resource area set, and the start and end time points of the repeating transmission.
  • Information indicating one of the staggering modes that need not coincide with the start and end times of the set may be received from the base station.
  • a start and end time point of repetitive transmission of the terminal is set to be the same as another terminal, and according to the tethering mode, start and end time points of repetitive transmission of the terminal are independently set to other terminals. Can be.
  • the UE repeatedly transmits data after transmitting an SR through an SR resource allocated in a terminal unit or an SR resource allocated in a group unit, and then repeatedly transmits data to more accurately and efficiently. Can be done.
  • 1 illustrates a 5G service scenario and performance requirements.
  • FIG. 2 illustrates physical channels used in a 3GPP LTE / LTE-A system and a general signal transmission method using the same.
  • 3 illustrates a structure of a radio frame of the 3GPP LTE / LTE-A system.
  • FIG. 4 shows an FDD scheme and a TDD scheme of a 3GPP LTE / LTE-A system.
  • FIG. 5 shows an uplink data transmission procedure of a 3GPP LTE / LTE-A system.
  • FIG. 6 illustrates the structure of a self-contained subframe in accordance with an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 shows an example of an SR time and frequency transmission region according to an existing scheme operated in LTE.
  • FIG. 8 shows an example of a method of extending an SR time and frequency transmission region through a field relating to an SR zone in a common DCI.
  • FIG. 10 shows an example of additional SR zone allocation when the value of the SR zone is 2.
  • 11 shows another example of allocation of additional SR regions.
  • FIG. 12 shows an example of allocation of an additional SR zone when the group transmission period is 8N and the value of the SR zone is 4.
  • FIG. 15 shows an example of allocation of an additional SR zone when the group transmission period is 8N and the value of the SR zone is 4.
  • FIG. 16 shows an example of an allocation scheme of a frequency domain in FIG. 15.
  • FIG. 17 shows a first half procedure for retransmission in a CB data transmission scenario.
  • FIG. 18 shows an example of a configuration of a resource zone composed of a plurality of contention zones.
  • FIG. 19 shows an example in the case of Mode 0.
  • FIG. 21 shows an example of transmission when two terminals generate traffic at different time points.
  • 22 illustrates a method for a user equipment to transmit an uplink signal in a wireless communication system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 23 is a block diagram illustrating a base station and a terminal according to an embodiment of the present invention.
  • CDMA code division multiple access
  • FDMA frequency division multiple access
  • TDMA time division multiple access
  • OFDMA orthogonal frequency division multiple access
  • SC-FDMA single carrier frequency division multiple access
  • CDMA may be implemented with a radio technology such as Universal Terrestrial Radio Access (UTRA) or CDMA2000.
  • TDMA may be implemented with wireless technologies such as Global System for Mobile communications (GSM) / General Packet Radio Service (GPRS) / Enhanced Data Rates for GSM Evolution (EDGE).
  • GSM Global System for Mobile communications
  • GPRS General Packet Radio Service
  • EDGE Enhanced Data Rates for GSM Evolution
  • OFDMA may be implemented in a wireless technology such as IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, Evolved UTRA (E-UTRA).
  • UTRA is part of the Universal Mobile Telecommunications System (UMTS).
  • 3rd Generation Partnership Project (3GPP) long term evolution (LTE) employs OFDMA in downlink and SC-FDMA in uplink as part of Evolved UMTS (E-UMTS) using E-UTRA.
  • LTE-A Advanced is an evolution of 3GPP LTE.
  • New RAT Before discussing New RAT, let's take a quick look at the 3GPP LTE / LTE-A system.
  • the following description of 3GPP LTE / LTE-A may be referred to to help understand New RAT, and some LTE / LTE-A operations and settings that do not conflict with the design of New RAT may be applied to New RAT.
  • New RAT may be referred to as 5G mobile communication for convenience.
  • FIG. 2 is a diagram for describing physical channels used in a 3GPP LTE / LTE-A system and a general signal transmission method using the same.
  • the terminal which is powered on again or enters a new cell while the power is turned off performs an initial cell search operation such as synchronizing with the base station in step S101.
  • the UE receives a Primary Synchronization Channel (P-SCH) and a Secondary Synchronization Channel (S-SCH) from the base station, synchronizes with the base station, and acquires information such as a cell ID. do.
  • the terminal may receive a physical broadcast channel (PBCH) from the base station to obtain broadcast information in a cell.
  • PBCH physical broadcast channel
  • the terminal may check a downlink channel state by receiving a downlink reference signal (DL RS) in an initial cell search step.
  • DL RS downlink reference signal
  • the UE After completing the initial cell search, the UE receives a physical downlink control channel (PDSCH) according to the physical downlink control channel (PDCCH) and the physical downlink control channel information in step S102.
  • PDSCH physical downlink control channel
  • PDCCH physical downlink control channel
  • System information can be obtained.
  • the terminal may perform a random access procedure such as steps S103 to S106 to complete the access to the base station.
  • the UE transmits a preamble through a physical random access channel (PRACH) (S103), a response message to the preamble through a physical downlink control channel and a corresponding physical downlink shared channel. Can be received (S104).
  • PRACH physical random access channel
  • S105 additional physical random access channel
  • S106 reception of a physical downlink control channel and a corresponding physical downlink shared channel
  • the UE After performing the above-described procedure, the UE performs a physical downlink control channel / physical downlink shared channel reception (S107) and a physical uplink shared channel (PUSCH) / as a general uplink / downlink signal transmission procedure.
  • the physical uplink control channel (PUCCH) transmission (S108) may be performed.
  • the control information transmitted from the terminal to the base station is collectively referred to as uplink control information (UCI).
  • UCI includes Hybrid Automatic Repeat ReQuest Acknowledgment / Negative-ACK (HARQ ACK / NACK), Scheduling Request (SR), Channel Quality Indicator (CQI), Precoding Matrix Indicator (PMI), Rank Indication (RI), and the like.
  • HARQ ACK / NACK is simply referred to as HARQ-ACK or ACK / NACK (A / N).
  • HARQ-ACK includes at least one of positive ACK (simply ACK), negative ACK (NACK), DTX, and NACK / DTX.
  • UCI is generally transmitted through PUCCH, but may be transmitted through PUSCH when control information and traffic data should be transmitted at the same time. In addition, the UCI may be aperiodically transmitted through the PUSCH by the request / instruction of the network.
  • First message transmission First, the UE selects one random access preamble randomly from a set of random access preambles indicated by system information or a handover command, and selects the random access preamble.
  • a physical random access channel (PRACH) resource that can be transmitted may be selected and transmitted.
  • PRACH physical random access channel
  • the base station After the UE transmits the random access preamble, the base station attempts to receive its random access response within the random access response receiving window indicated by the system information or the handover command.
  • the random access response information may be transmitted in the form of a MAC PDU, and the MAC PDU may be transmitted through a physical downlink shared channel (PDSCH).
  • PDSCH physical downlink shared channel
  • the UE monitors a physical downlink control channel (PDCCH). That is, the PDCCH preferably includes information of a terminal that should receive the PDSCH, frequency and time information of radio resources of the PDSCH, a transmission format of the PDSCH, and the like.
  • the UE Once the UE succeeds in receiving the PDCCH transmitted to the UE, it can properly receive the random access response transmitted to the PDSCH according to the information of the PDCCH.
  • the random access response includes a random access preamble identifier (ID; for example, RAPID (Random Access Preamble IDentifier)), an UL grant indicating an uplink radio resource, and a temporary C-RNTI. And Timing Advance Command (TAC).
  • ID random access preamble identifier
  • RAPID Random Access Preamble IDentifier
  • TAC Timing Advance Command
  • the terminal When the terminal receives the random access response valid for the terminal, it processes each of the information included in the random access response. That is, the terminal applies the TAC and stores the temporary cell identifier. In addition, the data to be transmitted may be stored in the message 3 buffer in response to receiving a valid random access response. Meanwhile, the terminal transmits data (ie, a third message) to the base station by using the received UL grant.
  • the third message should include the identifier of the terminal.
  • the base station cannot determine which terminals perform the random access process, because the terminal needs to be identified for future collision resolution.
  • the terminal After the terminal transmits data including its identifier through the UL grant included in the random access response, the terminal waits for an instruction of the base station to resolve the collision. That is, it attempts to receive a PDCCH to receive a specific message. When the terminal receives the PDCCH through its cell identifier, the terminal determines that the random access procedure has been normally performed, and terminates the random access procedure.
  • 3 illustrates a structure of a radio frame in a 3GPP LTE / LTE-A system.
  • uplink / downlink data packet transmission is performed in subframe units, and one subframe is defined as a predetermined time interval including a plurality of OFDM symbols.
  • the 3GPP LTE standard supports a type 1 radio frame structure applicable to frequency division duplex (FDD) and a type 2 radio frame structure applicable to time division duplex (TDD).
  • One frame consists of 10 subframes, and the subframe consists of two slots in the time domain.
  • the time taken for one subframe to be transmitted is called a transmission time interval (TTI).
  • TTI transmission time interval
  • one subframe may have a length of 1 ms
  • one slot may have a length of 0.5 ms.
  • One slot includes a plurality of OFDM symbols in the time domain and a plurality of resource blocks (RBs) in the frequency domain.
  • RBs resource blocks
  • an OFDM symbol represents one symbol period.
  • An OFDM symbol may also be referred to as an SC-FDMA symbol or symbol period.
  • the RB may include a plurality of consecutive subcarriers in one slot.
  • the number of OFDM symbols included in the slot may vary according to a cyclic prefix (CP) configuration.
  • CP has an extended CP (normal CP) and a normal CP (normal CP).
  • normal CP when an OFDM symbol is configured by a normal CP, the number of OFDM symbols included in one slot may be seven.
  • the OFDM symbol is configured by the extended CP, since the length of one OFDM symbol is increased, the number of OFDM symbols included in one slot is smaller than that of the normal CP.
  • the number of OFDM symbols included in one slot may be six.
  • an extended CP may be used to further reduce intersymbol interference.
  • one subframe When a normal CP is used, since one slot includes 7 OFDM symbols, one subframe includes 14 OFDM symbols. In this case, the first up to three OFDM symbols of each subframe may be allocated to a physical downlink control channel (PDCCH), and the remaining OFDM symbols may be allocated to a physical downlink shared channel (PDSCH). That is, when a normal CP is used, one RB is defined as 12 subcarriers and 7 OFDM symbols at intervals of 15 kHz.
  • PDCCH physical downlink control channel
  • PDSCH physical downlink shared channel
  • the center frequency 6 RB is a primary synchronization signal (PSS) for synchronization, a secondary synchronization signal (SSS), and a physical broadcast channel (PBCH) for transmitting system information.
  • PSS primary synchronization signal
  • SSS secondary synchronization signal
  • PBCH physical broadcast channel
  • FIG. 4 illustrates FDD and TDD in an LTE / LTE-A system.
  • FDD frequency bands of downlink and uplink are divided.
  • TDD time division duplexing
  • SC-FDMA may also be referred to as discrete Fourier transform-spreading-orthogonal frequency divisional multiple access (DFT-s-OFDMA).
  • SC-FDMA is a transmission method that can keep the Peak-to-Average Power Ratio (PAPR) or Cube Metric (CM) value low, and the non-linear distortion range of the power amplifier It is a transmission scheme for efficient transmission avoiding.
  • PAPR is a parameter representing a characteristic of a waveform, and is a value obtained by dividing a peak value of an amplitude of a waveform by a time averaged root mean square (RMS) value.
  • CM is another measure that can represent the value that PAPR represents.
  • PAPR is associated with the dynamic range that the power amplifier must support on the transmit side. That is, in order to support a transmission scheme having a high PAPR value, the dynamic range (or linear section) of the power amplifier is required to be wide. The wider the dynamic range of the power amplifier, the higher the price of the power amplifier. Therefore, a transmission scheme that maintains a low PAPR value is advantageous for uplink transmission. Accordingly, SC-FDMA, which can maintain a low PAPR value, is currently used as an uplink transmission scheme of a 3GPP LTE system.
  • 5 is a block diagram for explaining a DFT-s-OFDMA (or SC-FDMA) scheme of LTE uplink.
  • One or more codewords subjected to the encoding process by the encoder may be scrambled using the UE-specific scrambling signal.
  • the scrambled codeword is modulated into a complex symbol in the BPSK, QPSK, 16 QAM, or 64QAM scheme according to the type and / or channel state of the transmitted signal.
  • the modulated complex symbol is then mapped to one or more layers.
  • One codeword may be mapped and transmitted in a symbol unit to one layer, but one codeword may be distributed and mapped in up to four layers. Thus, one codeword is distributed and mapped in a plurality of layers. In this case, the symbols constituting each codeword may be sequentially mapped and transmitted for each layer. Meanwhile, in the case of a single codeword based transmission configuration, only one encoder and a modulation block exist.
  • the layer-mapped signal as described above may be transform precoded. Specifically, precoding by a Discrete Fourier Transform (DFT) may be performed on the layer-mapped signal, and a predetermined precoding matrix selected according to the channel state is multiplied by the layer-mapped signal to each transmit antenna. Can be assigned.
  • DFT Discrete Fourier Transform
  • the transmission signal for each antenna processed as described above is mapped to a time-frequency resource element to be used for transmission, and then may be transmitted through each antenna via an OFDM signal generator.
  • subframes need to be newly designed to satisfy the low latency requirements.
  • a self-contained subframe may be referred to simply as a subframe.
  • resource sections eg, a downlink control channel and an uplink control channel
  • downlink control channel e.g., a downlink control channel and an uplink control channel
  • subframes are configured in the order of DL control region-data region-UL control region, but the present invention is not limited thereto.
  • subframes may be configured in the order of a DL control region-UL control region-data region.
  • Self-contained subframes may be divided into DL self-contained subframes and UL self-contained subframes according to the direction of data transmitted in the corresponding subframe.
  • a time gap is required for a base station and a UE to switch from a transmission mode to a reception mode or a process of switching from a reception mode to a transmission mode.
  • at least one OFDM symbol corresponding to a time point of switching from DL to UL in a self-contained subframe structure is set to a guard period (GP).
  • the GP is located at the time of transition from DL to UL. For example, in a DL subframe, the GP is located between the DL data area and the UL control area, and in the UL subframe, the GP is located between the DL control area and the UL data area.
  • one subframe may be defined as a certain length of time.
  • the duration of one subframe in NR may be fixed to 1 ms.
  • the number of symbols included in one subframe may be determined according to the subcarrier spacing.
  • the subcarrier interval is 15 kHz
  • 14 symbols may be included in one subframe.
  • the subcarrier interval is doubled to 30 kHz
  • the duration of one symbol is reduced by half, so that a total of 28 symbols may be included in one subframe.
  • the subcarrier interval may be 15 kHz * 2 n
  • the number of symbols included in one subframe may be 14 * 2 n .
  • n is an integer such as 0, 1, 2., and the like, and is not necessarily limited to a positive integer. For example, if n is a negative integer ⁇ 1, one subframe may include a total of seven symbols.
  • CB data transmission can reduce signaling overhead and latency compared to contention free or grant-based data transmission.
  • PAR packet arrival rate
  • CB data transmission may be an inefficient transmission method compared to CF data transmission. Accordingly, there is a need for an optimized technique in consideration of various factors such as PAR, packet size, number of terminals, resource size / cycle of a contention zone, and the like.
  • the MA (multi-access) signature (multi-access) signature (information used for multi-user classification) means codebook / codeword / sequence / interleaver / mapping pattern, etc. or may include preamble / RS. have.
  • the terminal transmits an SR to the allocated SR resource.
  • the base station may set the SR resource of the terminal through RRC or higher signaling.
  • the base station transmits a UL grant to the terminal.
  • the UL grant may be delivered to the DCI.
  • the terminal transmits UL according to the instruction of the grant.
  • the UL grant may include only the data transmission resource location and the MA signature.
  • the base station may feedback the ACK / NACK for the UL transmission of the terminal to the terminal.
  • the base station retransmits the UL grant.
  • the terminal performs retransmission, and the base station may perform HARQ combining.
  • the data transmission resource location is time / freq. This indicates the location, which indicates the location of the subframe and the RB to be transmitted by the UE.
  • the data transmission resource position may be represented by a time index such as slot / symbol and a frequency index such as subcarrier / sub-RB.
  • 1024 subframes can be specified by using 10 bits of the time location field.
  • a semi-persistent (SP) resource may be used as a data transmission resource.
  • the transmission location may be determined by setting the time location field to 10 bits and setting the period of the SP resource to 10 subframes.
  • time position field 5 may indicate transmission after 50 subframes.
  • the base station may inform the period of the SP resource by RRC or higher layer signaling. According to the SP resource utilization method, it is possible to scatter the data transmission of the terminal in the time domain while maintaining the DL / UL flexibility.
  • the base station may not transmit any information to the terminal. If the terminal does not receive the UL grant information for a specific time (configured or predefined period through the RRC or higher signaling in the system), the terminal performs the SR transmission again.
  • the terminal may not receive the UL grant transmitted by the base station. That is, when the terminal does not receive the UL grant information for a specific time (set or predefined period through the RRC or higher signaling in the system), the terminal performs the SR transmission again.
  • the UE transmits the SR to the allocated SR resource while simultaneously transmitting data to the CB resource region.
  • the base station may set the SR resource and the CB resource region of the terminal through RRC or higher signaling.
  • CB resources are predefined resource regions.
  • the MA signature used when the UE transmits data to the CB resource region may be randomly selected by the UE (or according to a predefined UE specific selection method).
  • the base station feeds back an ACK to the corresponding terminal.
  • the ACK may be delivered to the DCI.
  • the base station feeds back a NACK to the corresponding terminal. At this time, while feeding back the NACK, the base station transmits a UL grant to the terminal.
  • the terminal transmits according to the instruction of the grant.
  • the grant may include only the data transmission resource location and the MA signature.
  • the base station may perform HARQ combining through retransmission.
  • the terminal If the terminal does not receive anything ACK / NACK within a certain time after the data transmission, the terminal retries the SR and data transmission procedure.
  • the UE transmits the group-wise SR to the allocated group-wise SR resource while simultaneously transmitting data to the CB resource region.
  • the base station may set the SR group resource of the terminal through RRC or higher signaling. Therefore, terminals in the same group may transmit the same resource and the same SR.
  • CB resources are predefined resource regions.
  • the MA signature used when the UE transmits data to the CB resource region may be randomly selected by the UE.
  • the UE monitors both the UE-wise ACK and the group-wise NACK.
  • the base station When the base station succeeds in receiving data transmitted by the terminal, the base station feeds back an ACK to the terminal.
  • the ACK may be delivered to the DCI.
  • the base station fails to receive the data transmitted by the terminal, the base station feeds back a group NACK to the group.
  • the corresponding group feedback zone can be monitored by all terminals belonging to the corresponding group.
  • the UEs belonging to the group recognize that their data has failed and retry the group-wise SR and data transmission procedure.
  • the terminal If the terminal does not receive anything ACK / NACK within a certain time after the data transmission, the terminal retries the group-wise SR and data transmission procedure.
  • the mapping rule between Group-wise SR and CB resources is as follows.
  • the relationship between groups and CB resources is M: K. That is, M groups can transmit to one CB resource. This relationship may be established by the base station as an RRC or higher layer signal. For example, when K is 1, since many groups access one CB resource, the base station blindly detects the CB resource corresponding to the group after SR detection. On the other hand, if K is greater than 2, the number of candidate CB resources that the group can transmit after SR detection increases, which increases the burden of blind detection by the base station. However, collisions can be reduced.
  • the base station does not need to blindly detect the connected CB-zone.
  • the base station can only BD the MA signatures identified in the CB-Zone when detecting energy of a specific group SR. have.
  • scrambling may be performed corresponding to the UE ID upon blind detection.
  • the terminal transmits data to the CB resource region.
  • CB resources are predefined resource regions.
  • the MA signature used when the UE transmits data to the CB resource region may be randomly selected by the UE.
  • the terminal may transmit by adding a preamble before the data.
  • the preamble can have a specific pattern.
  • p1, p2, and p3 are each connected with retransmission data. That is, p1 represents the first transmission, p2 represents the first retransmission, and p3 represents the second retransmission.
  • preamble may indicate retransmission and repetition.
  • transmitting a preamble to p1 p1 p2 p2 transmits the first transmission twice (e.g., p1, p1), and the first retransmission is repeated twice (e.g., p2, p2).
  • the difference between retransmission and repetition is that retransmission makes the redundancy value (RV) different, and repetition keeps the RV value the same.
  • RV redundancy value
  • the base station can properly combine HARQ combing and repetition gain, and has the advantage of controlling the soft buffer.
  • the preamble pattern may be predefined, and the base station may inform this by RRC or higher layer signaling.
  • the UE may randomly select a preamble pattern from a predefined set.
  • the selection of the preamble may be associated with the UE ID (e.g., RNTI).
  • FIG. 17 shows a first half procedure for retransmission in a CB data transmission scenario.
  • FIG. 18 shows an example of a configuration of a resource zone composed of a plurality of contention zones.
  • the resource zone is composed of a plurality of contention zones, and each UE can know a contention zone that can be transmitted through RRC or higher layer signaling. Resource zones are also divided according to a few retransmissions. That is, whether the resource zone for 1st transmission or the transmission for 2nd transmission may also be recognized by the UE through RRC or system information (e.g., MIB, SIB). Accordingly, the terminal may transmit the allocated contention zone in the corresponding resource zone according to the number of retransmissions.
  • system information e.g., MIB, SIB
  • U-SR UE-wise (or UE-specific) SR
  • G-SR Group-wise SR
  • the base station may inform each terminal of the data transmission mode with RRC or higher layer information.
  • the UE performs different transmission procedures according to the corresponding mode.
  • the transmission mode is divided into two types.
  • Mode 0 is a CB transmission mode, and the UE may transmit C-B data to a contention zone allocated to the UE while transmitting U-SR.
  • Mode 1 transmits U-SR, receives UL grant, and transmits to the scheduled data zone instead of the contention zone.
  • the base station may transmit the scheduled data by transmitting a UL grant to the corresponding terminal.
  • the UE set to Mode 0 attempts to transmit U-SR to the U-SR resource allocated thereto when UL data is generated. Subsequently, the UL data is transmitted to the contention zone in the first resource zone.
  • the Contention Zone of each Resource Zone is known in advance by RRC signaling or the like. Thereafter, the terminal repeats M transmissions in the same manner. By monitoring the ACK / NACK zone during this M + 1 transmission, the UE does not perform additional transmission after that time when ACK for its UL data comes.
  • the UE also stops transmitting additional CB data and attempts to transmit the scheduled data resource.
  • the terminal attempts to retransmit according to the RV value assigned to the resource zone even if the NACK is not received for the transmission.
  • the UE may consider that the NACK is not received due to insufficient power, and may ramp up power from the next initial transmission.
  • the UE performs CB data transmission with the same power.
  • the base station may transmit twice the conventional ACK / NACK transmission power to ensure detection performance.
  • the base station may double the power by doubling the allocation tone of the ACK / NACK sequence.
  • the last ACK / NACK case consists of three pieces of information. It consists of the first ACK, the second NACK, and finally the power ramping triggering.
  • Appropriate modulation schemes can be used for performance. For example, -1 may operate in a modulation scheme that means NACK, 0 means power ramping triggering, and 1 means ACK.
  • Mode 1 when the UL data is generated, the UE attempts to transmit U-SR to the U-SR resource allocated thereto. Thereafter, the UL grant is received from the base station through the DCI and then transmitted to the scheduled data resource. That is, the terminal does not perform CB data transmission.
  • FIG. 19 shows an example in the case of Mode 0.
  • the base station performs the following procedure.
  • the base station When the base station confirms the energy in the U-SR resource and confirms that the U-SR is received, the base station operates according to the mode of the corresponding UE. If the mode of the corresponding UE is 0, the base station decodes data received in the corresponding contention zone. In addition, combining with respect to retransmission may be performed. The base station transmits an ACK to the terminal at the moment of successful decoding. Further, even if decoding fails for each retransmission in a total of M + 1 retransmissions, the base station may not transmit a NACK for the retransmission. That is, the NACK is transmitted if the last retransmission fails. In addition, the base station may transmit a UL grant to the terminal in the middle of retransmission.
  • the base station allocates a scheduled data zone to the terminal.
  • the UE may transmit the G-SR and transmit the CB data in the G-SR zone even after the U-SR transmission opportunity.
  • the UE may transmit SR (or group-wise preamble) to the allocated G-SR zone and start transmission in the resource zone thereafter.
  • FIG. 20 shows an example of G-SR based CB data transmission. Specifically, FIG. 20 shows an example in which UL data is generated after the U-SR zone to start transmission from the 3th resource zone.
  • the UE transmits the SR only to the U-SR zone and operates in the proposal # 5 scheme.
  • the group-SR can not transmit the NACK because the base station does not know the UE correctly.
  • the retransmission RV value may be set to an RV value used in the mth resource zone.
  • the base station monitors the G-SR zone, and when energy is detected, additionally detects contention zones allocated to the UEs corresponding to the group. In case of success through detection, the base station transmits an ACK to the corresponding UE. On the other hand, if it fails to detect which UE is unsuccessful, the base station transmits no signal or transmits a group NACK.
  • the blind detection complexity of the base station may be reduced, and the delay may be reduced in the URLLC scenario.
  • the first transmission resource that is set or known by one terminal is also recognized by other terminals as the resource for the first transmission.
  • the following method is called a non-staggering method.
  • non-staggering when many terminals try to transmit at the same time, the terminals generating new traffic delay the transmission until the first transmittable resource time of the next cycle while the corresponding terminals transmit the number of retransmissions.
  • non-staggering is more robust to burst traffic by reducing the probability of collision in burst cases.
  • non-staggering has an advantage of reducing BD for acquiring a combining gain for retransmission.
  • the transmission delay may occur. Nevertheless, it can be regarded as appropriate when the requirement for transmission delay such as mMTC is not large.
  • a method of having a UE specific retransmission period may be considered as a retransmission method. This method is called the staggering method.
  • FIG. 21 shows an example of transmission when two terminals generate traffic at different time points.
  • the staggering method has the advantage that the transmission delay is not large by giving a transmission opportunity as soon as traffic occurs.
  • staggering can increase the probability of collision when bursting traffic occurs.
  • the staggering method the BD complexity increases when combining retransmission.
  • the staggering method may operate properly in a situation in which a requirement for transmission delay is high, such as URLLC, and the number of terminals is not large.
  • UE / base station operations and procedures for non-staggering and staggering schemes are proposed as follows.
  • the base station may inform the terminals of the non-staggering method and the staggering method through a field of an upper layer signal such as RRC or common DCI.
  • the non-staggering method and the staggering method can be indicated through the toggling field in the common DCI.
  • the terminals operate as follows according to the scheme set by the base station.
  • the terminal may attempt to transmit the contention resource allocated to the adjacent transmission resource immediately after traffic generation.
  • the terminal may wait until the first transmission resource after generating traffic and then attempt to transmit to the contention resource allocated thereto.
  • the terminal may operate as shown in Table 1 according to the value of the field.
  • the group uses the value of Max ReTx in RRC for UE.
  • the value of reTx may be different for each terminal.
  • the UEs start in the staggering mode starting from the first transmittable resource after the non-staggering last retransmission resource and start transmission. Specifically, when resources are set up to the fourth transmission as shown in FIG. 17, after receiving the mode switch signaling, the first transmission is determined as a staggering method and transmission starts.
  • the UEs start as a staggering mode from the first resource that can be newly transmitted from the resource after n times after the mode switch signaling (e.g., common DCI) and start transmission. If the terminal does not complete retransmission within n times, the retransmission is stopped and the first transmission is started on the first resource of the staggering method. For example, when the redundancy value (RV) is determined according to the number of transmissions, the transmission is performed according to the corresponding rule.
  • RV redundancy value
  • the UEs determine that the resource is n times after the mode switching signaling (e.g., common DCI) as the first resource of the non-staggering method and starts transmission. If the terminal does not end retransmission within n times, the retransmission is stopped and the first transmission is started on the first resource of the non-staggering method. For example, when the redundancy value (RV) is determined according to the number of transmissions, the transmission is performed according to the corresponding rule.
  • the mode switching signaling e.g., common DCI
  • 22 illustrates a method for a user equipment to transmit an uplink signal in a wireless communication system according to an embodiment of the present invention.
  • the terminal receives scheduling request (SR) resource information and data resource information from the base station (2205).
  • SR scheduling request
  • the terminal transmits an SR through one of a UE-wise SR resource and a group-wise SR resource allocated through the SR resource information (2210).
  • the terminal repeatedly transmits uplink data through the plurality of resource regions allocated through the data resource information (2215).
  • One UE-unit SR resource may be allocated to each resource region set including N resource regions, and at least one group-unit SR resource may be allocated to each resource region.
  • the terminal may select one of the UE-unit SR resource and the group-unit SR resource based on a generation time of the uplink data.
  • the terminal When the terminal selects the terminal-unit SR resource and transmits the SR, the terminal may start repetitive transmission of the data from the start point of the one resource region set.
  • the terminal When the terminal selects the group-unit SR resource and transmits the SR, the UE repeatedly starts transmitting the data from the resource region associated with the group-unit SR resource to which the SR is transmitted within the set of one resource region. can do.
  • the terminal may include a non-staggering mode in which the start and end time points of the repeating transmission coincide with the start and end time points of the first resource area set, and the start and end time points of the repeating transmission.
  • Information indicating one of the staggering modes that need not coincide with the start and end times of the set may be received from the base station.
  • a start and end time point of repetitive transmission of the terminal is set to be the same as another terminal, and according to the tethering mode, start and end time points of repetitive transmission of the terminal are independently set to other terminals. Can be.
  • FIG. 23 is a block diagram illustrating a configuration of a base station 105 and a terminal 110 in a wireless communication system 100 according to an embodiment of the present invention.
  • the wireless communication system 100 may include one or more base stations and / or one or more terminals. .
  • Base station 105 is a transmit (Tx) data processor 115, symbol modulator 120, transmitter 125, transmit and receive antenna 130, processor 180, memory 185, receiver 190, symbol demodulator ( 195, receive data processor 197.
  • the terminal 110 transmits (Tx) the data processor 165, the symbol modulator 170, the transmitter 175, the transmit / receive antenna 135, the processor 155, the memory 160, the receiver 140, and the symbol. It may include a demodulator 155 and a receive data processor 150.
  • the transmit and receive antennas 130 and 135 are shown as one in the base station 105 and the terminal 110, respectively, the base station 105 and the terminal 110 are provided with a plurality of transmit and receive antennas.
  • the base station 105 and the terminal 110 according to the present invention support a multiple input multiple output (MIMO) system.
  • MIMO multiple input multiple output
  • the base station 105 according to the present invention may support both a single user-MIMO (SU-MIMO) and a multi-user-MIMO (MU-MIMO) scheme.
  • SU-MIMO single user-MIMO
  • MU-MIMO multi-user-MIMO
  • the transmit data processor 115 receives the traffic data, formats the received traffic data, codes it, interleaves and modulates (or symbol maps) the coded traffic data, and modulates the symbols ("data"). Symbols ").
  • the symbol modulator 120 receives and processes these data symbols and pilot symbols to provide a stream of symbols.
  • the symbol modulator 120 multiplexes the data and pilot symbols and sends it to the transmitter 125.
  • each transmission symbol may be a data symbol, a pilot symbol, or a signal value of zero.
  • pilot symbols may be sent continuously.
  • the pilot symbols may be frequency division multiplexed (FDM), orthogonal frequency division multiplexed (OFDM), time division multiplexed (TDM), or code division multiplexed (CDM) symbols.
  • Transmitter 125 receives the stream of symbols and converts it into one or more analog signals, and further adjusts (eg, amplifies, filters, and frequency upconverts) the analog signals to provide a wireless channel. Generates a downlink signal suitable for transmission via the transmission antenna 130, the transmission antenna 130 transmits the generated downlink signal to the terminal.
  • the receiving antenna 135 receives the downlink signal from the base station and provides the received signal to the receiver 140.
  • Receiver 140 adjusts the received signal (eg, filtering, amplifying, and frequency downconverting), and digitizes the adjusted signal to obtain samples.
  • the symbol demodulator 145 demodulates the received pilot symbols and provides them to the processor 155 for channel estimation.
  • the symbol demodulator 145 also receives a frequency response estimate for the downlink from the processor 155 and performs data demodulation on the received data symbols to obtain a data symbol estimate (which is an estimate of the transmitted data symbols). Obtain and provide data symbol estimates to a receive (Rx) data processor 150. Receive data processor 150 demodulates (ie, symbol de-maps), deinterleaves, and decodes the data symbol estimates to recover the transmitted traffic data.
  • the processing by symbol demodulator 145 and receiving data processor 150 is complementary to the processing by symbol modulator 120 and transmitting data processor 115 at base station 105, respectively.
  • the terminal 110 is on the uplink, and the transmit data processor 165 processes the traffic data to provide data symbols.
  • the symbol modulator 170 may receive and multiplex data symbols, perform modulation, and provide a stream of symbols to the transmitter 175.
  • the transmitter 175 receives and processes a stream of symbols to generate an uplink signal.
  • the transmit antenna 135 transmits the generated uplink signal to the base station 105.
  • the transmitter and the receiver in the terminal and the base station may be configured as one radio frequency (RF) unit.
  • RF radio frequency
  • an uplink signal is received from the terminal 110 through the reception antenna 130, and the receiver 190 processes the received uplink signal to obtain samples.
  • the symbol demodulator 195 then processes these samples to provide received pilot symbols and data symbol estimates for the uplink.
  • the received data processor 197 processes the data symbol estimates to recover the traffic data transmitted from the terminal 110.
  • Processors 155 and 180 of the terminal 110 and the base station 105 respectively instruct (eg, control, coordinate, manage, etc.) operations at the terminal 110 and the base station 105, respectively.
  • Respective processors 155 and 180 may be connected to memory units 160 and 185 that store program codes and data.
  • the memory 160, 185 is coupled to the processor 180 to store the operating system, applications, and general files.
  • the processors 155 and 180 may also be referred to as controllers, microcontrollers, microprocessors, microcomputers, or the like.
  • the processors 155 and 180 may be implemented by hardware or firmware, software, or a combination thereof.
  • ASICs application specific integrated circuits
  • DSPs digital signal processors
  • DSPDs digital signal processing devices
  • PLDs programmable logic devices
  • FPGAs Field programmable gate arrays
  • the firmware or software may be configured to include a module, a procedure, or a function for performing the functions or operations of the present invention, and to perform the present invention.
  • the firmware or software configured to be may be provided in the processors 155 and 180 or stored in the memory 160 and 185 to be driven by the processors 155 and 180.
  • the layers of the air interface protocol between the terminal and the base station between the wireless communication system (network) are based on the lower three layers of the open system interconnection (OSI) model, which is well known in the communication system. ), And the third layer L3.
  • the physical layer belongs to the first layer and provides an information transmission service through a physical channel.
  • a Radio Resource Control (RRC) layer belongs to the third layer and provides control radio resources between the UE and the network.
  • the terminal and the base station may exchange RRC messages through the wireless communication network and the RRC layer.
  • each component or feature is to be considered optional unless stated otherwise.
  • Each component or feature may be embodied in a form that is not combined with other components or features. It is also possible to combine some of the components and / or features to form an embodiment of the invention.
  • the order of the operations described in the embodiments of the present invention may be changed. Some components or features of one embodiment may be included in another embodiment or may be replaced with corresponding components or features of another embodiment. It is obvious that the claims may be combined to form an embodiment by combining claims that do not have an explicit citation relationship in the claims or as new claims by post-application correction.
  • the present invention can be applied to various wireless communication systems.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말이 상향링크 신호를 송신하는 방법은, 기지국으로부터 SR(scheduling request) 자원 정보 및 데이터 자원 정보를 수신하는 단계; 상기 SR 자원 정보를 통해 할당된 단말-단위(UE-wise) SR 자원 및 그룹-단위(group-wise) SR 자원 중 어느 하나를 통해 SR를 송신하는 단계; 및 상기 데이터 자원 정보를 통해 할당된 다수의 자원 영역들을 통해 상향링크 데이터를 반복 송신하는 단계를 포함하고, 상기 단말-단위 SR 자원은 N개의 자원 영역들로 구성된 1 자원 영역 세트마다 1개가 할당되고, 상기 그룹-단위 SR 자원은 매 자원 영역 마다 적어도 1개 이상 할당될 수 있다.

Description

무선 통신 시스템에서 신호를 송신 또는 수신하기 위한 방법 및 이를 위한 장치
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 구체적으로 경쟁 기반으로 신호를 송신 또는 수신하기 위한 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다.
더욱 많은 통신 기기들이 더욱 큰 통신 용량을 요구하게 됨에 따라 최근 차세대 통신 시스템(e.g., 5G 또는 New RAT)의 시나리오들이 논의되고 있다. 논의 중인 시나리오들은 eMBB(Enhanced Mobile BroadBand), uMTC(Ultra-reliable Machine-Type Communications) 및 mMTC(Massive Machine-Type Communications)를 포함한다. eMBB는 높은 스펙트럼 효율성(High Spectrum Efficiency), 높은 사용자 경험 데이터 전송률(High User Experienced Data Rate), 높은 피크 데이터 전송률(High Peak Data Rate) 등의 특성을 갖는 차세대 이동 통신 시나리오이다. uMTC는 매우 높은 신뢰성(Ultra Reliable), 매우 낮은 지연(Ultra Low Latency) 및 매우 높은 사용성(Ultra High Availability) 등의 특성을 갖는 차세대 이동통신 시나리오로서, 예컨대, V2X, 긴급 서비스(Emergency Service), 원격 제어(Remote Control) 등을 포함한다. mMTC는 저 비용(Low Cost), 저 전력(Low Energy) 및 작은 패킷(Short Packet), 대규모 연결(Massive Connectivity) 등의 특성을 갖는 차세대 이동통신 시나리오로서, 예컨대 IoT를 포함 할 수 있다.
도 1은 5G를 위한 IMT 2020에서 제시된 핵심 성능 요구 사항과 서비스 시나리오 별 5G 성능 요구사항과의 연관성을 나타낸다. 특히, uMTC 서비스는 OTA 지연 요구 사항 (Over The Air Latency Requirement)이 매우 제한적이고, 높은 이동성과 높은 신뢰성이 요구된다 (e.g., OTA Latency < 1ms, Mobility > 500km/h, BLER < 10-6).
이와 같이 eMBB, mMTC 및 URLCC 등을 고려한 새로운 무선 접속 기술(New RAT)이 차세대 무선 통신을 위하여 논의되고 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 경쟁 기반 신호 송수신을 보다 정확하고 효율적으로 수행하기 위한 방법 및 이를 위한 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 기술적 과제는 상술된 기술적 과제에 제한되지 않으며, 다른 기술적 과제들이 본 발명의 실시예로부터 유추될 수 있다.
상술된 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 무선 통신 시스템에서 단말이 상향링크 신호를 송신하는 방법은, 기지국으로부터 SR(scheduling request) 자원 정보 및 데이터 자원 정보를 수신하는 단계; 상기 SR 자원 정보를 통해 할당된 단말-단위(UE-wise) SR 자원 및 그룹-단위(group-wise) SR 자원 중 어느 하나를 통해 SR를 송신하는 단계; 및 상기 데이터 자원 정보를 통해 할당된 다수의 자원 영역들을 통해 상향링크 데이터를 반복 송신하는 단계를 포함하고, 상기 단말-단위 SR 자원은 N개의 자원 영역들로 구성된 1 자원 영역 세트마다 1개가 할당되고, 상기 그룹-단위 SR 자원은 매 자원 영역 마다 적어도 1개 이상 할당될 수 있다.
본 발명의 다른 일 측면에 따른 무선 통신 시스템에서 기지국이 상향링크 신호를 수신하는 방법은, 단말에 SR(scheduling request) 자원 정보 및 데이터 자원 정보를 송신하는 단계; 상기 SR 자원 정보를 통해 할당된 단말-단위(UE-wise) SR 자원 및 그룹-단위(group-wise) SR 자원 중 어느 하나를 통해 SR를 수신하는 단계; 및 상기 데이터 자원 정보를 통해 할당된 다수의 자원 영역들을 통해 상향링크 데이터를 반복 수신하는 단계를 포함하고, 상기 단말-단위 SR 자원은 N개의 자원 영역들로 구성된 1 자원 영역 세트마다 1개가 할당되고, 상기 그룹-단위 SR 자원은 매 자원 영역 마다 적어도 1개 이상 할당될 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 측면에 따른 무선 통신 시스템에서 상향링크 신호를 송신하는 단말은, 송신기; 수신기; 및 상기 수신기를 이용하여 기지국으로부터 SR(scheduling request) 자원 정보 및 데이터 자원 정보를 수신하고, 상기 송신기를 이용하여 상기 SR 자원 정보를 통해 할당된 단말-단위(UE-wise) SR 자원 및 그룹-단위(group-wise) SR 자원 중 어느 하나를 통해 SR를 송신하고, 상기 송신기를 이용하여 상기 데이터 자원 정보를 통해 할당된 다수의 자원 영역들을 통해 상향링크 데이터를 반복 송신하는 프로세서를 포함하고, 상기 단말-단위 SR 자원은 N개의 자원 영역들로 구성된 1 자원 영역 세트마다 1개가 할당되고, 상기 그룹-단위 SR 자원은 매 자원 영역 마다 적어도 1개 이상 할당될 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 측면에 따른 무선 통신 시스템에서 상향링크 신호를 수신하는 기지국은, 송신기; 수신기; 및 상기 송신기를 이용하여 단말에 SR(scheduling request) 자원 정보 및 데이터 자원 정보를 송신하고, 상기 수신기를 이용하여 상기 SR 자원 정보를 통해 할당된 단말-단위(UE-wise) SR 자원 및 그룹-단위(group-wise) SR 자원 중 어느 하나를 통해 SR을 수신하고, 상기 데이터 자원 정보를 통해 할당된 다수의 자원 영역들을 통해 상향링크 데이터를 반복 수신하는 프로세서를 포함하고, 상기 단말-단위 SR 자원은 N개의 자원 영역들로 구성된 1 자원 영역 세트마다 1개가 할당되고, 상기 그룹-단위 SR 자원은 매 자원 영역 마다 적어도 1개 이상 할당될 수 있다.
상기 단말은 상기 상향링크 데이터의 발생 시점에 기반하여 상기 단말-단위 SR 자원 및 상기 그룹-단위 SR 자원 중 하나를 선택할 수 있다.
상기 단말이 상기 단말-단위 SR 자원을 선택하여 상기 SR을 송신한 경우, 상기 1 자원 영역 세트의 시작 지점으로부터 상기 데이터의 반복 송신을 개시할 수 있다.
상기 단말이 상기 그룹-단위 SR 자원을 선택하여 상기 SR을 송신한 경우, 상기 1 자원 영역 세트 내에서 상기 SR이 송신된 상기 그룹-단위 SR 자원과 연계된 자원 영역에서부터 상기 데이터의 반복 송신을 개시할 수 있다.
상기 단말은 상기 반복 송신의 시작 및 종료 시점이 상기 1 자원 영역 세트의 시작 및 종료 시점을 일치시키는 비-스테거링 모드(non-staggering mode) 및 상기 반복 송신의 시작 및 종료 시점을 상기 1 자원 영역 세트의 시작 및 종료 시점과 일치시킬 필요가 없는 스테거링 모드(staggering mode) 중 하나를 지시하는 정보를 상기 기지국으로부터 수신할 수 있다.
상기 비-스테거링 모드에 따르면 상기 단말의 반복 송신의 시작 및 종료 시점이 다른 단말과 동일하게 설정되고, 상기 테거링 모드에 따르면 상기 단말의 반복 송신의 시작 및 종료 시점이 다른 단말과 독립적으로 설정될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 단말이 단말-단위로 할당된 SR 자원 또는 그룹-단위로 할당된 SR 자원을 통해 SR을 송신한 뒤에 데이터를 반복 송신함으로써 경쟁 기반 신호 송수신을 보다 정확하고 효율적으로 수행할 수 있다.
본 발명의 기술적 효과는 상술된 기술적 효과에 제한되지 않으며, 다른 기술적 효과들이 본 발명의 실시예로부터 유추될 수 있다.
본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 설명한다. 본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 설명한다.
도 1은 5G 서비스 시나리오와 성능 요구사항을 나타낸다.
도 2는 3GPP LTE/LTE-A 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송 방법을 예시한다.
도 3은 3GPP LTE/LTE-A 시스템의 무선 프레임(radio frame)의 구조를 예시한다.
도 4는 3GPP LTE/LTE-A 시스템의 FDD 방식과 TDD 방식을 나타낸다.
도 5는 3GPP LTE/LTE-A 시스템의 상향링크 데이터 송신 절차를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 자체-포함(self-contained) 서브프레임의 구조를 예시한다.
도 7은 LTE에서 운영하는 기존 방식에 따른 SR 시간 및 주파수 전송 영역의 일례를 나타낸다.
도 8는 Common DCI안에 SR zone에 관한 필드를 통해서 SR 시간 및 주파수 전송 영역을 확장하는 방법의 일례를 보여준다.
도 9는 Group간 N SF 만큼 gap 있고, 각 그룹당 주기가 4N SF인 일례를 나타낸다.
도 10은 SR zone의 값이 2인 경우의 추가 SR 영역 할당의 일례를 나타낸다.
도 11은 추가 SR 영역의 할당의 다른 일례를 나타낸다.
도 12는 그룹 전송 주기가 8N이고 SR zone의 값이 4인 경우의 추가 SR 영역의 할당 일례를 나타낸다.
도 13은 SR zone =2일 때 SR 리소스 전송 추가 할당 방식의 다른 일 예를 나타낸다.
도 14는 SR zone =3일 때 SR 리소스 전송 추가 할당 방식의 일 예를 나타낸다.
도 15는 그룹 전송 주기가 8N이고 SR zone의 값이 4인 경우의 추가 SR 영역의 할당 일례를 나타낸다.
도 16은 도 15에서 주파수 영역의 할당 방식의 일 예를 나타낸다.
도 17는 CB 데이터 transmission 시나리오에서 재전송을 위한 전반전인 절차를 나타낸다.
도 18은 다수 개의 contention zone으로 구성된 Resource zone의 구성 일례를 나타낸다.
도 19는 Mode 0인 경우의 일례를 나타낸다.
도 20은 G-SR 기반 CB 데이터 전송의 일례를 나타낸다.
도 21은 2개 단말이 서로 다른 시점에 traffic이 발생했을 때 전송의 일례를 나탄내다.
도 22는 본 발명의 일 예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말이 상향링크 신호를 송신하는 방법을 나타낸다.
도 23은 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국 및 단말을 도시한 블록도이다.
이하의 기술은 CDMA(code division multiple access), FDMA(frequency division multiple access), TDMA(time division multiple access), OFDMA(orthogonal frequency division multiple access), SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 등과 같은 다양한 무선 접속 시스템에 사용될 수 있다. CDMA는 UTRA(Universal Terrestrial Radio Access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술(radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(Global System for Mobile communications)/GPRS(General Packet Radio Service)/EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(Evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. UTRA는 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 일부이다. 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(long term evolution)는 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS(Evolved UMTS)의 일부로서 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(Advanced)는 3GPP LTE의 진화된 버전이다.
설명을 명확하게 하기 위해, 3GPP 기반의 이동 통신 시스템을 위주로 기술하지만 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 이하의 설명에서 사용되는 특정(特定) 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.
New RAT을 논의 하기에 앞서, 3GPP LTE/LTE-A 시스템에 대해서 간략히 살펴본다. 후술하는 3GPP LTE/LTE-A에 대한 설명은 New RAT의 이해를 돕기 위해 참조 될 수 있으며, New RAT의 설계와 상충되지 않는 몇몇의 LTE/LTE-A 동작과 설정들은 New RAT에도 적용될 수도 있다. New RAT은 편의상 5G 이동 통신으로 지칭될 수도 있다.
● 3GPP LTE / LTE -A 시스템
도 2는 3GPP LTE/LTE-A 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.
전원이 꺼진 상태에서 다시 전원이 켜지거나, 새로이 셀에 진입한 단말은 단계 S101에서 기지국과 동기를 맞추는 등의 초기 셀 탐색(Initial cell search) 작업을 수행한다. 이를 위해 단말은 기지국으로부터 주동기 채널(Primary Synchronization Channel, P-SCH) 및 부동기 채널(Secondary Synchronization Channel, S-SCH)을 수신하여 기지국과 동기를 맞추고, 셀 ID(Identity) 등의 정보를 획득한다. 그 후, 단말은 기지국으로부터 물리방송채널(Physical Broadcast Channel, PBCH)를 수신하여 셀 내 방송 정보를 획득할 수 있다. 한편, 단말은 초기 셀 탐색 단계에서 하향링크 참조 신호(Downlink Reference Signal, DL RS)를 수신하여 하향링크 채널 상태를 확인할 수 있다.
초기 셀 탐색을 마친 단말은 단계 S102에서 물리 하향링크제어채널(Physical Downlink Control Channel, PDCCH) 및 물리하향링크제어채널 정보에 따른 물리하향링크공유 채널(Physical Downlink Control Channel, PDSCH)을 수신하여 좀더 구체적인 시스템 정보를 획득할 수 있다.
이후, 단말은 기지국에 접속을 완료하기 위해 이후 단계 S103 내지 단계 S106과 같은 임의 접속 과정(Random Access Procedure)을 수행할 수 있다. 이를 위해 단말은 물리임의접속채널(Physical Random Access Channel, PRACH)을 통해 프리앰블(preamble)을 전송하고(S103), 물리하향링크제어채널 및 이에 대응하는 물리하향링크공유 채널을 통해 프리앰블에 대한 응답 메시지를 수신할 수 있다(S104). 경쟁 기반 임의 접속의 경우 추가적인 물리임의접속채널의 전송(S105) 및 물리하향링크제어채널 및 이에 대응하는 물리하향링크공유 채널 수신(S106)과 같은 충돌해결절차(Contention Resolution Procedure)를 수행할 수 있다.
상술한 바와 같은 절차를 수행한 단말은 이후 일반적인 상/하향링크 신호 전송 절차로서 물리하향링크제어채널/물리하향링크공유채널 수신(S107) 및 물리상향링크공유채널(Physical Uplink Shared Channel, PUSCH)/물리상향링크제어채널(Physical Uplink Control Channel, PUCCH) 전송(S108)을 수행할 수 있다. 단말이 기지국으로 전송하는 제어 정보를 통칭하여 상향링크 제어 정보(Uplink Control Information, UCI)라고 지칭한다. UCI는 HARQ ACK/NACK(Hybrid Automatic Repeat reQuest Acknowledgement/Negative-ACK), SR(Scheduling Request), CQI(Channel Quality Indicator), PMI(Precoding Matrix Indicator), RI(Rank Indication) 등을 포함한다. 본 명세서에서, HARQ ACK/NACK은 간단히 HARQ-ACK 혹은 ACK/NACK(A/N)으로 지칭된다. HARQ-ACK은 포지티브 ACK(간단히, ACK), 네거티브 ACK(NACK), DTX 및 NACK/DTX 중 적어도 하나를 포함한다. UCI는 일반적으로 PUCCH를 통해 전송되지만, 제어 정보와 트래픽 데이터가 동시에 전송되어야 할 경우 PUSCH를 통해 전송될 수 있다. 또한, 네트워크의 요청/지시에 의해 PUSCH를 통해 UCI를 비주기적으로 전송할 수 있다.
상술된 LTE 시스템에서 경쟁 기반 랜덤 엑세스 과정을 보다 구체적으로 설명한다.
(1) 제 1 메시지 전송: 먼저, 단말은 시스템 정보 또는 핸드오버 명령(Handover Command)을 통해 지시된 임의접속 프리앰블의 집합에서 임의로(randomly) 하나의 임의접속 프리앰블을 선택하고, 상기 임의접속 프리앰블을 전송할 수 있는 PRACH(Physical Random Access Channel) 자원을 선택하여 전송할 수 있다.
(2) 제 2 메시지 수신: 단말은 임의접속 프리앰블을 전송 후에, 기지국이 시스템 정보 또는 핸드오버 명령을 통해 지시된 임의접속 응답 수신 윈도우 내에서 자신의 임의접속 응답의 수신을 시도한다. 좀더 자세하게, 임의접속 응답 정보는 MAC PDU의 형식으로 전송될 수 있으며, 상기 MAC PDU는 PDSCH(Physical Downlink Shared CHannel)을 통해 전달될 수 있다. 또한 상기 PDSCH로 전달되는 정보를 단말이 적절하게 수신하기 위해 단말은 PDCCH(Physical Downlink Control CHannel)를 모니터링하는 것이 바람직하다. 즉, PDCCH에는 상기 PDSCH를 수신해야 하는 단말의 정보와, 상기 PDSCH의 무선자원의 주파수 그리고 시간 정보, 그리고 상기 PDSCH의 전송 형식 등이 포함되어 있는 것이 바람직하다. 일단 단말이 자신에게 전송되는 PDCCH의 수신에 성공하면, 상기 PDCCH의 정보들에 따라 PDSCH로 전송되는 임의접속 응답을 적절히 수신할 수 있다. 그리고 상기 임의접속 응답에는 랜덤 액세스 프리앰블 구별자(ID; 예를 들어, RAPID (Random Access Preamble IDentifier)), 상향링크 무선자원을 알려주는 상향링크 승인 (UL Grant), 임시 셀 식별자 (Temporary C-RNTI) 그리고 시간 동기 보정 값 (Timing Advance Command: TAC)들이 포함될 수 있다.
(3) 제 3 메시지 전송: 단말이 자신에게 유효한 임의접속 응답을 수신한 경우에는, 상기 임의접속 응답에 포함된 정보들을 각각 처리한다. 즉, 단말은 TAC을 적용시키고, 임시 셀 식별자를 저장한다. 또한 유효한 임의접속 응답 수신에 대응하여 전송할 데이터를 메시지3 버퍼에 저장할 수 있다. 한편, 단말은 수신된 UL 승인을 이용하여, 데이터(즉, 제 3 메시지)를 기지국으로 전송한다. 제 3 메시지는 단말의 식별자가 포함되어야 한다. 경쟁 기반 랜덤 액세스 과정에서는 기지국에서 어떠한 단말들이 상기 임의접속 과정을 수행하는지 판단할 수 없는데, 차후에 충돌해결을 하기 위해서는 단말을 식별해야 하기 때문이다.
(4) 제 4 메시지 수신: 단말이 임의접속 응답에 포함된 UL 승인을 통해 자신의 식별자를 포함한 데이터를 전송 한 이후, 충돌 해결을 위해 기지국의 지시를 기다린다. 즉, 특정 메시지를 수신하기 위해 PDCCH의 수신을 시도한다. 단말이 자신의 셀 식별자를 통해 PDCCH를 수신한 경우에, 단말은 정상적으로 임의접속 과정이 수행되었다고 판단하고, 임의접속 과정을 종료한다.
도 3은 3GPP LTE/LTE-A 시스템에 무선 프레임의 구조를 예시한다. 셀룰라 OFDM 무선 패킷 통신 시스템에서, 상향링크/하향링크 데이터 패킷 전송은 서브프레임(subframe) 단위로 이루어지며, 한 서브프레임은 다수의 OFDM 심볼을 포함하는 일정 시간 구간으로 정의된다. 3GPP LTE 표준에서는 FDD(Frequency Division Duplex)에 적용 가능한 타입 1 무선 프레임(radio frame) 구조와 TDD(Time Division Duplex)에 적용 가능한 타입 2의 무선 프레임 구조를 지원한다.
하나의 프레임(frame)은 10개의 서브프레임(subframe)으로 구성되고, 서브프레임은 시간 영역(time domain)에서 2개의 슬롯(slot)으로 구성된다. 하나의 서브프레임이 전송되는 데 걸리는 시간을 TTI(transmission time interval)라 한다. 예를 들어 하나의 서브프레임의 길이는 1ms이고, 하나의 슬롯의 길이는 0.5ms일 수 있다. 하나의 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심볼을 포함하고, 주파수 영역에서 다수의 자원블록(Resource Block, RB)을 포함한다. 3GPP LTE 시스템에서는 하향링크에서 OFDMA 를 사용하므로, OFDM 심볼이 하나의 심볼 구간을 나타낸다. OFDM 심볼은 또한 SC-FDMA 심볼 또는 심볼 구간으로 칭하여질 수도 있다. RB는 하나의 슬롯에서 복수의 연속적인 부반송파(subcarrier)를 포함할 수 있다.
슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 CP(Cyclic Prefix) 구성(configuration)에 따라 달라질 수 있다. CP는 확장 CP(extended CP)와 노멀 CP(normal CP)가 있다. 예를 들어, OFDM 심볼이 노멀 CP에 의해 구성된 경우, 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 7개일 수 있다. OFDM 심볼이 확장 CP에 의해 구성된 경우, 한 OFDM 심볼의 길이가 늘어나므로, 한 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 노멀 CP인 경우보다 적다. 확장 CP의 경우에, 예를 들어, 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 6개일 수 있다. 단말이 빠른 속도로 이동하는 등의 경우와 같이 채널 상태가 불안정한 경우, 심볼간 간섭을 더욱 줄이기 위해 확장 CP가 사용될 수 있다. 노멀 CP가 사용되는 경우 하나의 슬롯은 7개의 OFDM 심볼을 포함하므로, 하나의 서브프레임은 14개의 OFDM 심볼을 포함한다. 이때, 각 서브프레임의 처음 최대 3 개의 OFDM 심볼은 PDCCH(physical downlink control channel)에 할당되고, 나머지 OFDM 심볼은 PDSCH(physical downlink shared channel)에 할당될 수 있다. 즉, 노멀 CP가 사용되는 경우 15 kHz 간격의 부반송파 12개와 7개의 OFDM Symbol로 하나의 RB가 정의된다.
중심 주파수 6 RB(Center Frequency 6RB)는 동기화를 위한 주 동기 신호(Primary Synchronization Signal, PSS), 부 동기 신호(Secondary Synchronization Signal, SSS) 및 시스템 정보 전송을 위한 물리 방송 신호(Physical Broadcast Channel, PBCH)를 전달한다. 상술된 프레임 구조, 신호 및 채널들의 위치는 노멀/확장 CP, TDD/FDD에 따라서 변경될 수 있다.
도 4는 LTE/LTE-A 시스템에서의 FDD 및 TDD를 예시한다. 도 4를 참조하면, FDD 의 경우, 하향링크와 상향링크의 주파수 대역이 구분되어 있다. TDD의 경우 동일 밴드 내에서 서브프레임 단위로 하향링크 영역과 상향링크 영역이 구분된다.
이하에서는 LTE의 상향링크 다중 접속 기법들에 대하여 설명한다.
우선, SC-FDMA 전송 방식에 대하여 설명한다. SC-FDMA는 DFT-s-OFDMA(discrete Fourier transform-spreading-orthogonal frequency divisional multiple access)로 칭하여지기도 한다. SC-FDMA는 첨두전력대평균전력비 (Peak-to-Average Power Ratio; PAPR) 또는 CM(Cube Metric) 값을 낮게 유지할 수 있는 전송 방식이며, 전력 증폭기의 비-선형(non-linear) 왜곡 구간을 피하여 효율적으로 전송하기 위한 전송 방식이다. PAPR은 파형(Waveform)의 특성을 나타내는 파라미터로서, 파형의 진폭(amplitude)의 첨두(peak) 값을 시간 평균된 RMS(Root Mean Square) 값으로 나눈 값이다. CM은 PAPR이 나타내는 수치를 대변할 수 있는 또 다른 측정값이다. PAPR은 송신측에서 전력 증폭기가 지원해야 하는 동적 범위(dynamic range)와 연관된다. 즉, PAPR 값이 높은 전송 방식을 지원하기 위해서는 전력 증폭기의 동적 범위(또는 선형 구간)가 넓을 것이 요구된다. 전력 증폭기의 동적 범위가 넓을 수록 전력 증폭기의 가격이 상승하므로, PAPR 값을 낮게 유지하는 전송 방식이 상향링크 전송에 유리하다. 이에 따라, PAPR 값을 낮게 유지할 수 있는 SC-FDMA가 현재 3GPP LTE 시스템의 상향링크 전송 방식으로 사용되고 있다.
도 5는 LTE 상향링크의 DFT-s-OFDMA (또는 SC-FDMA) 방식을 설명하기 위한 블록도이다.
인코더에 의하여 부호화 과정을 거친 하나 이상의 코드워드는 단말 특정 스크램블링 신호를 이용하여 스크램블링될 수 있다. 스크램블링된 코드워드는 전송 신호의 종류 및/또는 채널 상태에 따라 BPSK, QPSK, 16 QAM 또는 64QAM 방식으로 복소 심볼로 변조된다. 그 후, 변조된 복소 심볼은 하나 이상의 레이어에 매핑된다.
하나의 코드워드는 하나의 레이어에 심볼 단위로 매핑되어 전송될 수도 있으나, 하나의 코드워드가 최대 4개의 레이어에 분산되어 매핑될 수도 있으며, 이와 같이 하나의 코드워드가 복수의 레이어에 분산되어 매핑되는 경우, 각 코드워드를 이루는 심볼들은 레이어별로 순차적으로 매핑되어 전송될 수 있다. 한편, 단일 코드워드 기반 전송 구성의 경우에는 인코더 및 변조 블록이 하나씩만 존재하게 된다.
이와 같이 레이어 매핑된 신호는 변환 프리코딩(Transform precoding)될 수 있다. 구체적으로, 레이어 매핑된 신호에 대하여 이산 푸리에 변환(Discrete Fourier Transform; DFT)에 의한 프리코딩이 수행될 수 있으며, 레이어 매핑된 신호에 채널 상태에 따라 선택된 소정 프리코딩 행렬이 곱해져서 각 전송 안테나에 할당될 수 있다. 이와 같이 처리된 각 안테나별 전송 신호는 각각 전송에 이용될 시간-주파수 자원 요소에 매핑되며, 이후 OFDM 신호 생성기를 거쳐 각 안테나를 통해 전송될 수 있다.
● New RAT
New RAT 성능 요구 사항 중, 저지연 요구조건을 만족시키기 위하여 서브프레임이 새롭게 설계될 필요가 있다.
[Self-contained Subframe]
도 6은 New RAT을 위해서 새롭게 제안되는 Self-contained Subframe 을 예시한다. 이하에서, self-contained subframe은 간략히 서브프레임으로 지칭될 수도 있다.
TDD 기반의 Self-contained Subframe 구조에 따르면 하나의 서브프레임 내에 하향링크와 상향링크를 위한 자원구간(예를 들어, 하향링크 제어 채널 및 상향링크 제어 채널)이 존재한다.
도 6에 도시된 self-contained subframe 구조에서는 DL 제어 영역-데이터 영역-UL 제어 영역 순서로 서브프레임이 구성되는 것을 예시하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예컨대, 다른 Self-contained Subframe 구조로서, DL 제어 영역-UL 제어 영역-데이터 영역의 순서로 서브프레임이 구성될 수도 있다.
Self-contained subframe은 해당 서브프레임에서 전송되는 데이터의 방향에 따라서 DL Self-contained subframe과 UL Self-contained subframe으로 구분될 수 있다.
이러한 self-contained subframe 구조에서 기지국과 UE가 송신 모드에서 수신모드로 전환 과정 또는 수신모드에서 송신모드로 전환 과정을 위한 시간 갭(time gap)이 필요하다. 이를 위하여 self-contained subframe 구조에서 DL에서 UL로 전환되는 시점에 해당하는 적어도 하나의 OFDM symbol이 GP(guard period)로 설정된다. GP는 DL에서 UL로 전환되는 시점에 위치한다. 예컨대, DL 서브프레임에서 GP는 DL 데이터 영역과 UL 제어 영역 사이에 위치하고, UL 서브프레임에서 GP는 DL 제어 영역과 UL 데이터 영역 사이에 위치한다.
한편, 1 서브프레임은 일정한 시간 길이로 정의될 수도 있다. 예를 들어, NR에서 1 서브프레임의 시간 길이(duration)은 1 ms로 고정될 수도 있다. 이 때, 1 심볼 길이는 서브캐리어 간격(subcarrier spacing)에 따라서 결정되므로, 1 서브프레임에 포함되는 심볼의 개수는 서브캐리어 간격에 따라서 결정될 수 있다. 예를 들어, 서브캐리어 간격이 15 kHz일 경우, 1 서브프레임에는 14개의 심볼들이 포함될 수 있다. 하지만, 서브캐리어 간격이 2배로 증가하여 30 kHz 가 되면, 1 심볼의 길이(duration)은 반으로 줄어들기 대문에 1 서브프레임에 총 28개의 심볼들이 포함될 수 있다. 서브캐리어 간격은 15 kHz * 2n이 될 수 있고, 1 서브프레임에 포함되는 심볼들의 개수는 14 * 2n이 될 수 있다. n은 0, 1, 2.. 등의 정수로서, 반드시 양의 정수에 한정되지 않는다. 예를 들어, n이 음의 정수 -1 이라면, 1 서브프레임에는 총 7개의 심볼들이 포함될 수 있다.
[Contention based data transmission with SR]
경쟁 기반(Contention based, CB) 데이터 송신은 CF(Contention Free) 또는 승인 기반 데이터 송신(grant-based data transmission) 대비 시그널링 오버헤드(signaling overhead)와 레이턴시(latency)를 줄일 수 있다. 반면에, PAR(packet arrival rate)이 높은 경우는 충돌 확률이 높아질 수 있고 이로 인한 재전송이 빈번히 발생함으로써 CB 데이터 송신이 CF 데이터 전송에 비해 비효율적 전송 방법이 될 수도 있다. 따라서, PAR, 패킷 크기, 단말의 수, 경쟁 영역(contention zone)의 자원 크기/주기 등 다양한 요소들을 고려하여 최적화 된 기법이 필요하다.
제안 기법들은 다음과 같이 분류될 수 있다.
- Grant-based transmission with user-wise SR
- CB transmission with user-wise SR
- CB transmission with group-wise SR
- CB transmission without SR
또한, 아래에서 MA(multi-access) 시그니쳐(signature)는 다중 사용자(multi-user)구분을 위해 활용되는 정보로서 codebook/codeword/sequence/interleaver/mapping pattern 등을 의미하거나 preamble/RS를 포함할 수 있다.
[제안 #1] Grant-based transmission with user-wise SR
단말은 할당 받은 SR 자원에 SR을 전송한다. 기지국은 단말의 SR 자원을 RRC 혹은 상위 시그널링을 통해서 설정할 수 있다.
단말이 전송한 SR이 기지국에서 수신을 성공하면, 기지국은 해당 단말에게 UL grant를 전송한다. UL grant는 DCI로 전달될 수 있다. 단말은 해당 grant의 지시에 따라 UL 전송을 한다. 일 예로 UL grant는 데이터 전송 자원 위치와 MA signature만을 포함할 수 있다. 기지국은 단말의 UL 전송에 대한 ACK/NACK을 단말에게 feedback할 수 있다. 단말의 UL 전송에 대한 NACK을 feedback하는 경우, 기지국은 UL grant를 재 전송해 준다. 이 경우 단말은 재전송을 수행하며, 기지국은 HARQ combining을 할 수 있다.
UL grant에서 데이터 전송 자원 위치는 time/freq. 위치를 나타내며, 이는 단말이 전송해야 할 subframe과 RB의 위치를 나타낸다. 또는 데이터 전송 자원 위치는 slot/symbol등의 time index와 subcarrier/sub-RB등의 frequency index로 표현될 수도 있다. 예를 들어, time 위치 필드 10 bit를 활용하여 1024개의 subframe을 지정할 수 있다.
또는 데이터 전송 자원으로서 semi-persistent (SP) resource를 활용할 수 있다. 예를 들어, time 위치 필드를 10 bit로 설정하고 SP자원의 주기를 10 subframe으로 설정하여 전송 위치가 결정될 수 있다. 예를 들어, time 위치 필드=5 는 50 subframe 이후에 전송을 지시할 수 있다. 기지국은 SP 자원의 주기를 RRC 혹은 상위 계층 시그널링으로 알려 줄 수 있다. SP 자원 활용 방법에 따르면, DL/UL flexibility를 유지한 채 시간 영역으로 단말의 데이터 전송을 흩뿌릴 수 있다.
단말이 전송한 SR을 기지국이 수신하는데 실패하면, 기지국은 해당 단말에게 어떠한 정보도 전달하지 못할 수 있다. 단말이 특정 시간(system에서 RRC 혹은 상위 시그널링을 통해서 설정 또는 사전 정의된 주기)동안 UL grant 정보를 수신하지 못한 경우, 단말은 SR 전송을 재 수행한다.
한편, 기지국이 전송한 UL grant를 단말이 수신하지 못할 수도 있다. 즉, 단말이 특정 시간(system에서 RRC 혹은 상위 시그널링을 통해서 설정 또는 사전 정의된 주기)동안 UL grant 정보를 수신하지 못한 경우, 단말은 SR 전송을 재 수행한다.
[제안 #2] CB transmission with user-wise SR
단말은 할당 받은 SR 자원에 SR을 전송하면서, 동시에 CB 자원 영역에 데이터를 전송한다. 기지국은 단말의 SR 자원 및 CB 자원 영역을 RRC 혹은 상위 시그널링을 통해서 설정 할 수 있다. CB 자원은 사전 정의된 자원 영역이다. 단말이 CB 자원영역에 데이터 전송 시 사용하는 MA signature는 단말이 랜덤하게 (또는 사전에 정의된 UE specific 선택 방법에 따라) 선택할 수 있다.
단말이 전송한 데이터가 기지국에서 수신을 성공하면, 기지국은 해당 단말에게 ACK을 피드백한다. ACK은 DCI로 전달될 수 있다.
단말이 전송한 데이터가 기지국에서 수신을 실패하면, 기지국은 해당 단말에게 NACK을 피드백한다. 이 때, NACK을 피드백하면서, 기지국은 단말에게 UL grant를 전송한다. 단말은 해당 grant의 지시에 따라 전송을 한다. 해당 grant는 데이터 전송 자원 위치와 MA signature만을 포함할 수 있다. 기지국은 재전송을 통해서 HARQ combining을 할 수 있다.
단말이 데이터 전송 후 일정 시간 안에 ACK/NACK 아무것도 수신하지 못하면, 단말은 SR 및 데이터의 전송 절차를 다시 시도한다.
[제안 #3] CB transmission with group-wise SR
단말은 할당 받은 group-wise SR 자원에 group-wise SR을 전송하면서, 동시에 CB 자원 영역에 데이터를 전송한다. 기지국은 단말의 SR group 자원을 RRC 혹은 상위 시그널링을 통해서 설정할 수 있다. 따라서, 동일 그룹에 있는 단말들은 동일한 자원과 동일한 SR를 전송할 수 있다. CB 자원은 사전 정의된 자원 영역이다. 단말이 CB 자원영역에 데이터 전송 시 사용하는 MA signature는 단말이 랜덤하게 선택할 수 있다.
이 후 단말은 UE-wise ACK과 group-wise NACK을 모두 모니터링 한다.
기지국이 단말이 전송한 데이터의 수신을 성공하면, 기지국은 해당 단말에게 ACK을 피드백한다. ACK은 DCI로 전달될 수 있다.
기지국이 단말이 전송한 데이터의 수신을 실패하면, 기지국은 해당 group에게 group NACK을 피드백한다. 이 때, 해당 group feedback zone은 해당 그룹에 속한 모든 단말들이 모니터링 할 수 있다. group NACK을 피드백을 받을 경우, 해당 그룹에 속한 단말들은 자신의 데이터가 실패라고 인식하고 group-wise SR 및 데이터의 전송 절차를 다시 시도한다.
한편, UE-wise가 ACK이고, Group-wise NACK인 경우는 자신의 데이터는 전송에 성공한 경우이므로, 단말은 재전송을 하지 않는다.
단말이 데이터 전송 후 일정 시간 안에 ACK/NACK 아무것도 수신하지 못하면, 단말은 Group-wise SR 및 데이터의 전송 절차를 다시 시도한다.
Group-wise SR 과 CB 자원 간의 mapping rule은 다음과 같다. Group과 CB 자원과의 관계는 M:K을 이룬다. 즉, 한 CB 자원에 M개의 그룹이 전송할 수 있다. 이 관계는 RRC 혹은 상위 계층 신호로 기지국이 설정할 수 있다. 예를 들어, K가 1일때는 다수의 Group이 한 개의 CB자원에 접속하기 때문에, 기지국은 SR 검출 후에, 해당 Group에 해당하는 CB자원을 blind detection하면 된다. 반면에 K가 2보다 크면, SR 검출 후에 해당 group이 전송할 수 있는 CB자원의 후보가 많아져서 기지국이 blind detection을 하는 burden이 커진다. 하지만, 충돌을 줄일 수 있다.
따라서 group or UE-wise SR 검출이 안되면, 기지국은 연결된 CB-zone을 블라인드 검출(BD)할 필요가 없다.
다수의 그룹이 하나의 CB-Zone에 연계(tie)되고 이 때, 그룹별로 MA signature가 구분되어 있을 경우, 기지국은 특정 그룹 SR의 에너지 검출 시 해당 CB-Zone안에서 구분된 MA signature만을 BD할 수 있다. 추가적으로, 블라인드 검출시 Scrambling이 UE ID에 상응하게 수행될 수 있다.
[제안 #4] CB transmission without SR
단말은 CB 자원 영역에 데이터를 전송한다. CB 자원은 사전 정의된 자원 영역이다. 단말이 CB 자원영역에 데이터 전송 시 사용하는 MA signature는 단말이 랜덤하게 선택할 수 있다.
단말은 데이터 전송 시, 데이터 앞에 preamble을 추가하여 전송할 수 있다.
preamble은 특정한 pattern을 가질 수 있다. 예를 들어, p1, p2, p3는 각각 재전송 데이터와 연결된다. 즉, p1은 첫 번째 전송, p2는 첫 번째 재전송, p3는 두 번째 재전송을 나타낸다.
또는 preamble은 재전송과 repetition을 나타낼 수 있다. 예를 들어, p1 p1 p2 p2로 preamble을 전송한다는 것은 첫 번째 전송을 두 번 반복해서 전송하고(e.g., p1, p1), 첫 번째 재전송을 두 번 반복해서 전송한다(e.g., p2, p2). 여기서, 재전송과 repetition의 차이는 재전송은 Redundancy value (RV)를 다르게 하는 것이고 repetition은 RV값을 동일하게 유지하는 것이다.
이 경우 기지국은 HARQ combing과 repetition gain을 적절히 조합할 수 있으며, soft buffer를 control할 수 있는 장점이 있다.
preamble pattern은 사전 정의될 수 있고, 기지국은 이를 RRC 혹은 상위 계층 시그널링으로 알려 줄 수 있다. 혹은 사전 정의된 세트에서 단말이 preamble pattern을 랜덤 선택 할 수 있다. 여기서 preamble의 선택은 UE ID (e.g., RNTI)와 연관될 수 있다.
도 17는 CB 데이터 transmission 시나리오에서 재전송을 위한 전반전인 절차를 나타낸다.
도 18은 다수 개의 contention zone으로 구성된 Resource zone의 구성 일례를 나타낸다.
도 18에서 보는 바와 같이, Resource zone은 다수 개의 contention zone으로 구성되어 있으며, 각 단말들은 RRC혹은 상위 layer 시그널링을 통해 자신이 전송할 수 있는 contention zone을 알 수 있다. 또한, Resource zone은 몇 번째 재전송에 따라 구분된다. 즉, 1st 전송을 위한 resource zone인지 2nd 전송을 위한 전송인지 역시 RRC 혹은 시스템 정보 (e.g., MIB, SIB)등을 통해서 단말이 인지할 수 있다. 따라서, 단말은 몇 번째 재전송인지에 따라 상응하는 resource zone안의 할당 받은 contention zone에 전송을 할 수 있다.
이하에서는 UE-wise (or UE-specific) SR (U-SR)과 Group-wise SR (G-SR)을 활용한 전송 기법을 제안한다.
먼저, 단말의 CB 데이터 전송과 스케쥴링 방식 전송간의 전환에 대한 기법을 설명한다.
[제안 #5] 단말의 CB 데이터 전송과 스케쥴링 방식 전송간의 전환에 대한 기법
기지국은 RRC 혹은 상위 계층 정보로 각 단말에게 데이터 전송 모드를 알려줄 수 있다. 해당 모드에 따라 단말은 서로 다른 전송 절차를 수행한다. 여기서 전송 모드는 두 가지로 구분된다. Mode 0는 CB 전송 모드로써 단말은 U-SR을 전송하는 동시에 자신에게 할당된 Contention zone에 CB 데이터 전송을 할 수 있다. 반면에 Mode 1은 U-SR을 전송하고 UL grant를 받고 Contention zone이 아닌 Scheduled data zone에 전송을 진행한다. 또한, Mode 0로 동작 시에도 기지국은 해당 단말에게 UL grant를 전송함으로써 scheduled data를 전송하게 할 수 있다.
구체적으로 단말 측면에서 특정 모드의 전송 절차를 설명한다.
Mode 0로 설정 된 UE는 UL 데이터가 발생 시 자신이 할당 받은 U-SR 자원에 U-SR전송을 시도한다. 그리고 바로 이어서 첫 번째 Resource zone에 있는 contention zone에 해당 UL 데이터를 전송한다. 언급된 바와 같이, 각 Resource Zone의 Contention Zone은 RRC 시그널링 등에 의해 미리 알려져 있다. 그 이후 단말은 동일한 방법으로 M번의 전송을 반복한다. 이 M+1번의 전송 동안에 ACK/NACK zone을 모니터링 함으로써 단말은 자신의 UL 데이터에 대한 ACK 올 경우는 그 시점 이후부터는 추가 전송을 수행하지 않는다.
또한, 만약 DCI 영역에서 UL grant를 모니터링 하다가 UL grant가 오는 경우도 역시 단말은 추가적인 CB 데이터 전송을 멈추고 scheduled data 자원에 전송을 시도한다.
또한, 단말은 해당 전송에 대해 NACK을 받지 못하는 경우에도 Resource zone에 할당된 RV값에 맞게 재전송을 시도한다. 또한, 마지막 재전송까지 NACK을 못 받을 경우, 단말은 전력이 부족하여 NACK으로 못 받은 것으로 간주하고, 다음 초기 전송부터 전력을 증가(ramping up)할 수 있다. 마지막 재전송에서 NACK 이 온 경우에는, 단말은 같은 Power로 CB 데이터 송신을 수행한다.
기지국은 마지막 M+1번째 전송에서의 feedback ACK/NACK을 송신할 경우 검출 성능 보장을 위해서 기존 ACK/NACK 전송 파워의 2배로 보낼 수 있다. 또는 기지국은, ACK/NACK sequence의 할당 tone을 2배로 하여 전력을 2배로 얻을 수도 있다. 이 때, 마지막 ACK/NACK의 경우는 3가지의 정보로 이루어 진다. 첫 번째 ACK, 두 번째 NACK, 마지막으로 Power ramping triggering으로 구성된다. 성능을 위해서는 적절한 변조 방식이 사용될 수 있다. 예를 들어, -1 은 NACK, 0는 power ramping triggering, 1은 ACK을 의미하는 modulation 방식으로 동작할 수 있다.
Mode 1의 경우, UE는 UL 데이터가 발생 시 자신이 할당 받은 U-SR 자원에 U-SR 전송을 시도한다. 이 후, DCI를 통해서 기지국으로부터 UL grant를 받은 다음에 scheduled data 자원에 전송한다. 즉, 단말은 CB data Transmission은 수행하지 않는다.
도 19는 Mode 0인 경우의 일례를 나타낸다.
기지국 측면에서는 다음과 같은 절차를 수행한다.
기지국은 U-SR 자원에서 에너지를 확인하고 U-SR이 수신됨을 확인할 경우, 해당 UE의 모드에 따라 동작한다. 만약 해당 UE의 모드가 0인 경우는 기지국은 해당 contention zone에 수신된 데이터의 디코딩을 수행한다. 그리고, 재전송에 대한 combining도 수행할 수 있다. 기지국은 해당 디코딩을 성공한 순간에 단말에게 ACK을 전송한다. 또한, 총 M+1번의 재전송에서 각 재전송마다 디코딩을 실패하더라도 기지국은 해당 재전송에 대한 NACK을 전송하지 않을 수 있다. 즉, NACK은 마지막 재전송에서도 실패할 경우 전송된다. 또한, 기지국은 재전송하는 중간에도 UL grant를 단말에게 송신할 수 있다.
반면에 모드 1의 경우, 기지국은 단말에게 scheduled data zone을 할당해준다.
이하에서는 G-SR을 활용한 CB 데이터 전송에 관한 기법을 제안한다.
상기 제안 #5 방식에서는 U-SR을 전송 시점 이후에 UL 데이터가 발생할 경우는 다음 U-SR 전송 시점까지 기다려야만 한다. mMTC의 시나리오 경우는 delay constraint가 완화될 수 있기 때문에 큰 문제가 되지 않을 수 있으나, URLLC와 같은 단말의 경우는 타이트한 delay constraint를 만족해야만 하기 때문에 추가적인 기법이 필요하다.
[제안 #6] G-SR을 활용한 CB 데이터 전송에 관한 기법
단말은 U-SR 전송 기회 이후에도 G-SR zone에 G-SR을 전송하고 CB 데이터 전송을 할 수 있다.
이하에서는 구체적으로 단말의 절차를 설명한다.
단말이 U-SR 의 전송 기회 이후에 UL 데이터가 발생하였을 경우, 할당 받은 G-SR zone에 SR (or group-wise preamble)을 전송하는 동시에 그 이후에 resource zone에 전송을 시작할 수 있다.
도 20은 G-SR 기반 CB 데이터 전송의 일례를 나타낸다. 구체적으로 도 20은 U-SR zone 이후에 UL 데이터가 발생하여서 3th resource zone부터 전송을 시작하는 일례를 보여준다.
만약 4th resource zone에서도 ACK을 못 받았을 경우, 단말은 U-SR zone에만 SR을 전송하고 제안 #5 방식으로 동작한다. 이 때, group-SR 경우는 기지국이 해당 UE를 정확하게 알지 못하기 때문에 NACK을 전송할 수 없다.
이 때, 재전송 RV값은 m번째 resource zone에서 사용하는 RV값으로 설정될 수 있다.
기지국의 경우 G-SR zone을 모니터링 하다가, 에너지가 검출되면 해당 group에 해당하는 UE들에게 할당한 contention zone들을 추가적으로 검출을 시도한다. 검출을 통해서 성공을 할 경우는 기지국은 해당 UE에게 ACK을 전송한다. 반면에, 검출에 실패할 경우 어떤 UE인지 확인이 불가하기 때문에, 기지국은 아무 신호도 전송하지 않거나 혹은 Group NACK을 전송한다.
이 경우 기지국의 블라인드 검출 복잡도가 저감될 수 있으며, URLLC Scenario에서 지연이 감소될 수 있다.
한편, 도 17에서의 방식은 모든 단말들이 첫 번째 전송부터 마지막 재전송까지 자원을 각각 동일하게 인지한다. 즉, 한 단말이 설정 받은 혹은 알고 있는 첫 번째 전송 자원은 다른 단말들도 동일하게 첫 번째 전송을 위한 자원으로 인지한다. 설명의 편의를 위해서, 아래에서는 상기 방식을 non-staggering 방식이라고 명명한다.
non-staggering 방식을 통해, 동시에 많은 단말들이 전송을 시도할 경우, 해당 단말들이 재전송 횟수만큼 전송할 동안은 새로운 traffic이 발생한 단말들은 전송을 다음 사이클의 첫 번째 전송 가능 자원 시간까지 연기를 하게 된다. 따라서 non-staggering은, burst한 경우의 충돌 확률을 줄임으로써 burst traffic에 좀 더 강건한 방식이다.
또한, non-staggering 의 경우 재전송에 대한 combining gain을 획득하기 위한 BD를 줄일 수 있는 장점이 있다.
반면에, non-staggering에 따르면 해당 재전송 window 구간에 발생한 traffic의 경우 다음 사이클의 첫 번째 전송 가능 시점까지 기다려서 전송하여야 하므로, 그 만큼의 전송 지연이 발생할 수 있다. 그럼에도 불구하고, mMTC와 같이 전송 지연에 대한 요구 사항이 크지 않는 경우는 적절하다고 볼 수 있다.
다른 한편으로, 재전송 방식으로 UE specific한 재전송 기간을 가지는 방식을 고려할 수 있다. 이 방식을 staggering 방식으로 명명한다.
도 21은 2개 단말이 서로 다른 시점에 traffic이 발생했을 때 전송의 일례를 나탄내다.
도 21에서도 보듯이, non-staggering 방식과는 달리, staggering 방식에서는 단말이 트래픽이 발생하는 시점 바로 다음에 할당 받은 (by RRC) 자원에 전송을 시작한다. 따라서, staggering 방식의 경우 트래픽이 발생하는 즉시 전송 기회를 부여함으로써 전송 지연이 크지 않은 장점을 가진다.
반면에, non-staggering 방식에 비해, staggering 방식은 burst한 트래픽 발생 시 충돌 확률이 높아진다고 할 수 있다. 그리고, staggering 방식의 경우 재전송에 대한 combining을 할 때 BD 복잡도가 커진다는 것을 알 수 있다.
staggering 방식은 URLLC와 같이 전송 지연에 대한 요구 사항이 높고, 단말의 개수가 많이 않은 상황에서는 적절하게 동작할 수 있다.
본 발명의 일 예로, non-staggering 과 staggering 방식을 위한 단말/기지국 동작 및 절차를 아래와 같이 제안한다.
기지국은 단말들에게 RRC 혹은 common DCI등 상위 계층 신호의 필드를 통해 non-staggering 방식과 staggering 방식을 알려줄 수 있다. 예를 들어, common DCI에 toggling field를 통해서 non-staggering 방식과 staggering 방식을 indication할 수 있다.
단말들은 기지국이 설정한 방식에 따라서 다음과 같이 동작을 한다. Staggering 방식일 경우, 단말은 traffic 발생 후 바로 인접한 전송 자원에 자신이 할당 받은 contention 자원에 전송을 시도할 수 있다. Non-staggering 방식일 경우, 단말은 traffic 발생 후 첫 번째 전송 자원 시점까지 기다린 다음에 자신이 할당 받은 contention 자원에 전송을 시도할 수 있다.
단말은 필드의 값에 따라 표 1과 같이 동작할 수 있다.
[표 1]
Figure PCTKR2018001500-appb-I000001
staggering방식에서 retransmission window size in resource config. 의 값과 Max ReTx in RRC for UE가 동시에 존재할 경우, 단믈은 Max ReTx in RRC for UE의 값을 사용한다. 일 예로 단말마다 reTx의 값이 다를 수 있다.
(i) Non-staggering 모드에서 staggering모드 전환 시
일 예로, 단말들은 non-staggering 마지막 재전송 자원 이 후 새롭게 첫 번째 전송 가능한 자원부터 staggering 모드로 판단하고 전송을 시작한다. 구체적으로, 도 17와 같이 4번째 전송까지 자원이 설정되어 있는 경우, 모드 전환 시그널링을 받은 이 후 첫 번째 전송 시점부터 staggering방식으로 판단하고 전송을 시작한다.
다른 일 예로, 단말들은 모드 전환 시그널링 (e.g., common DCI) 이 후 n번 후의 자원부터 새롭게 첫 번째 전송 가능한 자원부터 staggering 모드로 판단하고 전송을 시작한다. 만약, n 번 안에 재전송이 끝나지 않은 단말의 경우도 재전송을 멈추고, staggering방식의 첫 번째 자원에 첫 번째 전송을 시작한다. 예를 들어, Redundancy value (RV)값이 전송 횟수에 따라 정해져 있는 경우, 해당 룰에 맞게 전송을 한다.
(ii) Staggering 모드에서 non-staggering 모드 전환 시
단말들은 모드 전환 시그널링 (e.g., common DCI) 이 후 n번 후의 자원부터 non-staggering 방식의 첫 번째 자원으로 판단하고 전송을 시작한다. 만약, n 번 안에 재전송이 끝나지 않은 단말의 경우도 재전송을 멈추고, non-staggering방식의 첫 번째 자원에 첫 번째 전송을 시작한다. 예를 들어, Redundancy value (RV)값이 전송 횟수에 따라 정해져 있는 경우, 해당 룰에 맞게 전송을 한다.
도 22는 본 발명의 일 예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말이 상향링크 신호를 송신하는 방법을 나타낸다.
단말은 기지국으로부터 SR(scheduling request) 자원 정보 및 데이터 자원 정보를 수신한다(2205).
단말은 상기 SR 자원 정보를 통해 할당된 단말-단위(UE-wise) SR 자원 및 그룹-단위(group-wise) SR 자원 중 어느 하나를 통해 SR를 송신한다(2210).
단말은 상기 데이터 자원 정보를 통해 할당된 다수의 자원 영역들을 통해 상향링크 데이터를 반복 송신한다(2215).
상기 단말-단위 SR 자원은 N개의 자원 영역들로 구성된 1 자원 영역 세트마다 1개가 할당되고, 상기 그룹-단위 SR 자원은 매 자원 영역 마다 적어도 1개 이상 할당될 수 있다.
상기 단말은 상기 상향링크 데이터의 발생 시점에 기반하여 상기 단말-단위 SR 자원 및 상기 그룹-단위 SR 자원 중 하나를 선택할 수 있다.
상기 단말이 상기 단말-단위 SR 자원을 선택하여 상기 SR을 송신한 경우, 상기 1 자원 영역 세트의 시작 지점으로부터 상기 데이터의 반복 송신을 개시할 수 있다.
상기 단말이 상기 그룹-단위 SR 자원을 선택하여 상기 SR을 송신한 경우, 상기 1 자원 영역 세트 내에서 상기 SR이 송신된 상기 그룹-단위 SR 자원과 연계된 자원 영역에서부터 상기 데이터의 반복 송신을 개시할 수 있다.
상기 단말은 상기 반복 송신의 시작 및 종료 시점이 상기 1 자원 영역 세트의 시작 및 종료 시점을 일치시키는 비-스테거링 모드(non-staggering mode) 및 상기 반복 송신의 시작 및 종료 시점을 상기 1 자원 영역 세트의 시작 및 종료 시점과 일치시킬 필요가 없는 스테거링 모드(staggering mode) 중 하나를 지시하는 정보를 상기 기지국으로부터 수신할 수 있다.
상기 비-스테거링 모드에 따르면 상기 단말의 반복 송신의 시작 및 종료 시점이 다른 단말과 동일하게 설정되고, 상기 테거링 모드에 따르면 상기 단말의 반복 송신의 시작 및 종료 시점이 다른 단말과 독립적으로 설정될 수 있다.
도 23은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선통신 시스템(100)에서의 기지국(105) 및 단말(110)의 구성을 도시한 블록도이다.
무선 통신 시스템(100)을 간략화하여 나타내기 위해 하나의 기지국(105)과 하나의 단말(110)을 도시하였지만, 무선 통신 시스템(100)은 하나 이상의 기지국 및/또는 하나 이상의 단말을 포함할 수 있다.
기지국(105)은 송신(Tx) 데이터 프로세서(115), 심볼 변조기(120), 송신기(125), 송수신 안테나(130), 프로세서(180), 메모리(185), 수신기(190), 심볼 복조기(195), 수신 데이터 프로세서(197)를 포함할 수 있다. 그리고, 단말(110)은 송신(Tx) 데이터 프로세서(165), 심볼 변조기(170), 송신기(175), 송수신 안테나(135), 프로세서(155), 메모리(160), 수신기(140), 심볼 복조기(155), 수신 데이터 프로세서(150)를 포함할 수 있다. 송수신 안테나(130, 135)가 각각 기지국(105) 및 단말(110)에서 하나로 도시되어 있지만, 기지국(105) 및 단말(110)은 복수 개의 송수신 안테나를 구비하고 있다. 따라서, 본 발명에 따른 기지국(105) 및 단말(110)은 MIMO(Multiple Input Multiple Output) 시스템을 지원한다. 또한, 본 발명에 따른 기지국(105)은 SU-MIMO(Single User-MIMO) MU-MIMO(Multi User-MIMO) 방식 모두를 지원할 수 있다.
하향링크 상에서, 송신 데이터 프로세서(115)는 트래픽 데이터를 수신하고, 수신한 트래픽 데이터를 포맷하여, 코딩하고, 코딩된 트래픽 데이터를 인터리빙하고 변조하여(또는 심볼 매핑하여), 변조 심볼들("데이터 심볼들")을 제공한다. 심볼 변조기(120)는 이 데이터 심볼들과 파일럿 심볼들을 수신 및 처리하여, 심볼들의 스트림을 제공한다.
심볼 변조기(120)는, 데이터 및 파일럿 심볼들을 다중화하여 이를 송신기 (125)로 전송한다. 이때, 각각의 송신 심볼은 데이터 심볼, 파일럿 심볼, 또는 제로의 신호 값일 수도 있다. 각각의 심볼 주기에서, 파일럿 심볼들이 연속적으로 송신될 수도 있다. 파일럿 심볼들은 주파수 분할 다중화(FDM), 직교 주파수 분할 다중화(OFDM), 시분할 다중화(TDM), 또는 코드 분할 다중화(CDM) 심볼일 수 있다.
송신기(125)는 심볼들의 스트림을 수신하여 이를 하나 이상의 아날로그 신호들로 변환하고, 또한, 이 아날로그 신호들을 추가적으로 조절하여(예를 들어, 증폭, 필터링, 및 주파수 업 컨버팅(upconverting) 하여, 무선 채널을 통한 송신에 적합한 하향링크 신호를 발생시킨다. 그러면, 송신 안테나(130)는 발생된 하향링크 신호를 단말로 전송한다.
단말(110)의 구성에서, 수신 안테나(135)는 기지국으로부터의 하향링크 신호를 수신하여 수신된 신호를 수신기(140)로 제공한다. 수신기(140)는 수신된 신호를 조정하고(예를 들어, 필터링, 증폭, 및 주파수 다운컨버팅(downconverting)), 조정된 신호를 디지털화하여 샘플들을 획득한다. 심볼 복조기(145)는 수신된 파일럿 심볼들을 복조하여 채널 추정을 위해 이를 프로세서(155)로 제공한다.
또한, 심볼 복조기(145)는 프로세서(155)로부터 하향링크에 대한 주파수 응답 추정치를 수신하고, 수신된 데이터 심볼들에 대해 데이터 복조를 수행하여, (송신된 데이터 심볼들의 추정치들인) 데이터 심볼 추정치를 획득하고, 데이터 심볼 추정치들을 수신(Rx) 데이터 프로세서(150)로 제공한다. 수신 데이터 프로세서(150)는 데이터 심볼 추정치들을 복조(즉, 심볼 디-매핑(demapping))하고, 디인터리빙(deinterleaving)하고, 디코딩하여, 전송된 트래픽 데이터를 복구한다.
심볼 복조기(145) 및 수신 데이터 프로세서(150)에 의한 처리는 각각 기지국(105)에서의 심볼 변조기(120) 및 송신 데이터 프로세서(115)에 의한 처리에 대해 상보적이다.
단말(110)은 상향링크 상에서, 송신 데이터 프로세서(165)는 트래픽 데이터를 처리하여, 데이터 심볼들을 제공한다. 심볼 변조기(170)는 데이터 심볼들을 수신하여 다중화하고, 변조를 수행하여, 심볼들의 스트림을 송신기(175)로 제공할 수 있다. 송신기(175)는 심볼들의 스트림을 수신 및 처리하여, 상향링크 신호를 발생시킨다. 그리고 송신 안테나(135)는 발생된 상향링크 신호를 기지국(105)으로 전송한다. 단말 및 기지국에서의 송신기 및 수신기는 하나의 RF(Radio Frequency) 유닛으로 구성될 수도 있다.
기지국(105)에서, 단말(110)로부터 상향링크 신호가 수신 안테나(130)를 통해 수신되고, 수신기(190)는 수신한 상향링크 신호를 처리되어 샘플들을 획득한다. 이어서, 심볼 복조기(195)는 이 샘플들을 처리하여, 상향링크에 대해 수신된 파일럿 심볼들 및 데이터 심볼 추정치를 제공한다. 수신 데이터 프로세서(197)는 데이터 심볼 추정치를 처리하여, 단말(110)로부터 전송된 트래픽 데이터를 복구한다.
단말(110) 및 기지국(105) 각각의 프로세서(155, 180)는 각각 단말(110) 및 기지국(105)에서의 동작을 지시(예를 들어, 제어, 조정, 관리 등)한다. 각각의 프로세서들(155, 180)은 프로그램 코드들 및 데이터를 저장하는 메모리 유닛(160, 185)들과 연결될 수 있다. 메모리(160, 185)는 프로세서(180)에 연결되어 오퍼레이팅 시스템, 어플리케이션, 및 일반 파일(general files)들을 저장한다.
프로세서(155, 180)는 컨트롤러(controller), 마이크로 컨트롤러(microcontroller), 마이크로 프로세서(microprocessor), 마이크로 컴퓨터(microcomputer) 등으로도 호칭될 수 있다. 한편, 프로세서(155, 180)는 하드웨어(hardware) 또는 펌웨어(firmware), 소프트웨어, 또는 이들의 결합에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어를 이용하여 본 발명의 실시예를 구현하는 경우에는, 본 발명을 수행하도록 구성된 ASICs(application specific integrated circuits) 또는 DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays) 등이 프로세서(155, 180)에 구비될 수 있다.
한편, 펌웨어나 소프트웨어를 이용하여 본 발명의 실시예들을 구현하는 경우에는 본 발명의 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등을 포함하도록 펌웨어나 소프트웨어가 구성될 수 있으며, 본 발명을 수행할 수 있도록 구성된 펌웨어 또는 소프트웨어는 프로세서(155, 180) 내에 구비되거나 메모리(160, 185)에 저장되어 프로세서(155, 180)에 의해 구동될 수 있다.
단말과 기지국이 무선 통신 시스템(네트워크) 사이의 무선 인터페이스 프로토콜의 레이어들은 통신 시스템에서 잘 알려진 OSI(open system interconnection) 모델의 하위 3개 레이어를 기초로 제 1 레이어(L1), 제 2 레이어(L2), 및 제 3 레이어(L3)로 분류될 수 있다. 물리 레이어는 상기 제 1 레이어에 속하며, 물리 채널을 통해 정보 전송 서비스를 제공한다. RRC(Radio Resource Control) 레이어는 상기 제 3 레이어에 속하며 UE와 네트워크 사이의 제어 무선 자원들을 제공한다. 단말, 기지국은 무선 통신 네트워크와 RRC 레이어를 통해 RRC 메시지들을 교환할 수 있다.
이상에서 설명된 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
상술된 바와 같이 본 발명은 다양한 무선 통신 시스템에 적용될 수 있다.

Claims (14)

  1. 무선 통신 시스템에서 단말이 상향링크 신호를 송신하는 방법에 있어서,
    기지국으로부터 SR(scheduling request) 자원 정보 및 데이터 자원 정보를 수신하는 단계;
    상기 SR 자원 정보를 통해 할당된 단말-단위(UE-wise) SR 자원 및 그룹-단위(group-wise) SR 자원 중 어느 하나를 통해 SR를 송신하는 단계; 및
    상기 데이터 자원 정보를 통해 할당된 다수의 자원 영역들을 통해 상향링크 데이터를 반복 송신하는 단계를 포함하고,
    상기 단말-단위 SR 자원은 N개의 자원 영역들로 구성된 1 자원 영역 세트마다 1개가 할당되고, 상기 그룹-단위 SR 자원은 매 자원 영역 마다 적어도 1개 이상 할당되는, 상향링크 신호 송신 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 단말은 상기 상향링크 데이터의 발생 시점에 기반하여 상기 단말-단위 SR 자원 및 상기 그룹-단위 SR 자원 중 하나를 선택하는, 상향링크 신호 송신 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 단말이 상기 단말-단위 SR 자원을 선택하여 상기 SR을 송신한 경우, 상기 1 자원 영역 세트의 시작 지점으로부터 상기 데이터의 반복 송신을 개시하는, 상향링크 신호 송신 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 단말이 상기 그룹-단위 SR 자원을 선택하여 상기 SR을 송신한 경우, 상기 1 자원 영역 세트 내에서 상기 SR이 송신된 상기 그룹-단위 SR 자원과 연계된 자원 영역에서부터 상기 데이터의 반복 송신을 개시하는, 상향링크 신호 송신 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 반복 송신의 시작 및 종료 시점이 상기 1 자원 영역 세트의 시작 및 종료 시점을 일치시키는 비-스테거링 모드(non-staggering mode) 및 상기 반복 송신의 시작 및 종료 시점을 상기 1 자원 영역 세트의 시작 및 종료 시점과 일치시킬 필요가 없는 스테거링 모드(staggering mode) 중 하나를 지시하는 정보를 상기 기지국으로부터 수신하는 단계를 더 포함하는, 상향링크 신호 송신 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 비-스테거링 모드에 따르면 상기 단말의 반복 송신의 시작 및 종료 시점이 다른 단말과 동일하게 설정되고,
    상기 테거링 모드에 따르면 상기 단말의 반복 송신의 시작 및 종료 시점이 다른 단말과 독립적으로 설정되는, 상향링크 신호 송신 방법.
  7. 무선 통신 시스템에서 기지국이 상향링크 신호를 수신하는 방법에 있어서,
    단말에 SR(scheduling request) 자원 정보 및 데이터 자원 정보를 송신하는 단계;
    상기 SR 자원 정보를 통해 할당된 단말-단위(UE-wise) SR 자원 및 그룹-단위(group-wise) SR 자원 중 어느 하나를 통해 SR를 수신하는 단계; 및
    상기 데이터 자원 정보를 통해 할당된 다수의 자원 영역들을 통해 상향링크 데이터를 반복 수신하는 단계를 포함하고,
    상기 단말-단위 SR 자원은 N개의 자원 영역들로 구성된 1 자원 영역 세트마다 1개가 할당되고, 상기 그룹-단위 SR 자원은 매 자원 영역 마다 적어도 1개 이상 할당되는, 상향링크 신호 수신 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 상향링크 데이터의 발생 시점에 기반하여 상기 단말-단위 SR 자원 및 상기 그룹-단위 SR 자원 중 하나가 선택되는, 상향링크 신호 수신 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 단말-단위 SR 자원을 통해 상기 SR을 수신한 경우, 상기 1 자원 영역 세트의 시작 지점으로부터 상기 데이터의 반복 수신이 개시되는, 상향링크 신호 수신 방법.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 그룹-단위 SR 자원을 통해 상기 SR을 수신한 경우, 상기 1 자원 영역 세트 내에서 상기 SR이 송신된 상기 그룹-단위 SR 자원과 연계된 자원 영역에서부터 상기 데이터의 반복 수신이 개시되는, 상향링크 신호 수신 방법.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 반복 송신의 시작 및 종료 시점이 상기 1 자원 영역 세트의 시작 및 종료 시점을 일치시키는 비-스테거링 모드(non-staggering mode) 및 상기 반복 송신의 시작 및 종료 시점을 상기 1 자원 영역 세트의 시작 및 종료 시점과 일치시킬 필요가 없는 스테거링 모드(staggering mode) 중 하나를 지시하는 정보를 송신하는 단계를 더 포함하는, 상향링크 신호 수신 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 비-스테거링 모드에 따르면 상기 단말의 반복 송신의 시작 및 종료 시점이 다른 단말과 동일하게 설정되고,
    상기 테거링 모드에 따르면 상기 단말의 반복 송신의 시작 및 종료 시점이 다른 단말과 독립적으로 설정되는, 상향링크 신호 수신 방법.
  13. 무선 통신 시스템에서 상향링크 신호를 송신하는 단말에 있어서,
    송신기;
    수신기; 및
    상기 수신기를 이용하여 기지국으로부터 SR(scheduling request) 자원 정보 및 데이터 자원 정보를 수신하고, 상기 송신기를 이용하여 상기 SR 자원 정보를 통해 할당된 단말-단위(UE-wise) SR 자원 및 그룹-단위(group-wise) SR 자원 중 어느 하나를 통해 SR를 송신하고, 상기 송신기를 이용하여 상기 데이터 자원 정보를 통해 할당된 다수의 자원 영역들을 통해 상향링크 데이터를 반복 송신하는 프로세서를 포함하고,
    상기 단말-단위 SR 자원은 N개의 자원 영역들로 구성된 1 자원 영역 세트마다 1개가 할당되고, 상기 그룹-단위 SR 자원은 매 자원 영역 마다 적어도 1개 이상 할당되는, 단말.
  14. 무선 통신 시스템에서 상향링크 신호를 수신하는 기지국에 있어서,
    송신기;
    수신기; 및
    상기 송신기를 이용하여 단말에 SR(scheduling request) 자원 정보 및 데이터 자원 정보를 송신하고, 상기 수신기를 이용하여 상기 SR 자원 정보를 통해 할당된 단말-단위(UE-wise) SR 자원 및 그룹-단위(group-wise) SR 자원 중 어느 하나를 통해 SR을 수신하고, 상기 데이터 자원 정보를 통해 할당된 다수의 자원 영역들을 통해 상향링크 데이터를 반복 수신하는 프로세서를 포함하고,
    상기 단말-단위 SR 자원은 N개의 자원 영역들로 구성된 1 자원 영역 세트마다 1개가 할당되고, 상기 그룹-단위 SR 자원은 매 자원 영역 마다 적어도 1개 이상 할당되는, 기지국.
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